destilacion y secado

TALLER DESTILACION – OPERACIONES II
AGROINDUSTRIAL SEMESTRE VI

1. Se destila una mezcla liquida de acetona acetonitrilo en una torre fraccionadora a 400 mmHg de presión. La alimentación de la mezcla liquida es 100kgmol/hr, entra a 54.6⁰C y contiene de una alimentación contiene 40%mol de acetona y el resto acetonitrilo. Se obtiene un destilado de 95%mol de acetona y un residuo de 5% molacetona.

Capacidad calorífica promedia de la alimentación = 57.68 J/mol K
Calor latente promedio = 153850 J/mol
Peso molecular de acetona 58.08 Kg/Kgmol,
La relación de reflujo es 4/1

Los datos de equilibrio son

T(⁰C)
62.33
58
54
50
46
42
38.45
X,
0.
0.123
0.254
0.405
0.581
0.787
1
Y
0
0.249
0.450
0.623
0.773
0.902
1

Calcular
a) la cantidad de destiladoy residuo en Kgmol/hr
b) dibuje los diagramas de equilibrio TXY, XY
b)escriba las ecuaciones de las líneas de operación de enriquecimiento, empobrecimiento y alimentación
c) el numero de platos teóricos requeridos
d) en que plato se introduce el alimento
e)si no se conociera la relación de reflujo, calcule los reflujos limites: mínimo, total y calcule reflujo optimo
f) para el puntod)determine las etapas teóricas para cada reflujo

2. Una mezcla liquida de metanol-agua es continuamente rectificada a 1 atmósfera de presión. Se desea fraccionar 216.8 kgmol/hr de una alimentación en su punto de ebullición que contiene 36% mol de metanol, para producir un destilado de 91.5% mol de metanol y un residuo de 99.435% mol de de agua. Se utiliza condensador total, el reflujo se regresaa la columna como liquido en su punto de burbuja y la relación de reflujo es 1.034/1. Los datos de equilibrio a 1atm. Son:




X (fracción mol) Y(fracción mol)

a) Determine los flujos en Kgmol/hr de destilado, residuo, líquido que retorna a la columna y la cantidad del vapor que ingresa al condensador total.
b) cual es la ecuación de la línea de operación de enriquecimiento y elnúmero de etapas teóricas en esta sección.
c) cual es la ecuación de la línea de operación de empobrecimiento y el número de etapas teóricas en esta sección
d) determine el número de etapas teóricas para la torre completa

3.se desea fraccionar 100 Kmol por hora de una alimentación que contiene 30% kmol de n -hexano y 70% kmol de n-octano, la columna consta de un ebullidor, un platoteórico y un condensador parcial, todos ellos operando a 1atm de presión. El reflujo se devuelve a la columna como liquido en su punto de burbuja. Se desea recuperar 80% kmol de n-hexano y la relación de reflujo es 2. Si la alimentación se introduce por el fondo de la torre como un liquido en el punto de burbuja, calcule la composición del residuo y las cantidades de destilado y residuo en Kgmol/hr .Los datos de equilibrio son :



X (fracción mol de n-hexano en el liquido ) Y(fracción mol de n-hexano en el vapor)


4. se van a fraccionar 4359 Kilogramos por hora de una Solución de acetona- agua que contiene 9.4% mol de acetona a 1atm de presión. Se desea recuperar 98.4% mol de la acetona en el destilado y 0.3% mol de acetona como producto de fondo. La alimentación se vaa tener a 26.7 C y se va a precalentar mediante un intercambio de calor con el producto residual del fraccionador, que a su vez se va enfriar a 51.7 C . los vapores destilados se van a condensar y a enfriar a 37.8 C mediante agua de enfriamiento que entra a 26.7C y sale a 40.6C. el reflujo se regresa a 37.8 con una relación de reflujo de L/D = 1.8. Se va a utilizar vapor vivo, a 70KN/ m2, en labase de la torre. La torre a estar aislada para reducir la pérdida calorífica a valores despreciables. Las propiedades físicas son :

datos de equilibrio liquido vapor
X,
0.001
0.01
0.02
0.05
0.1
0.15
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
0.95
1
Y
0
0.253
0.425
0.624
0.755
0.798
0.815
0.830
0.839
.849
0.859
0.874
0.898
0.935
0.963
1
X (fracción mol acetona /...