Examen

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE DURANGO
INGENIERÍA QUÍMICA
OPERACIONES UNITARIAS III

Examen Unidad II “Destilación”
Alumnos: No. De Control:
Vázquez Arce Omar08041055
Enríquez Monarrez Karina 07040262
Catedrático: Ing. Eduardo Porras Bolívar
19 de abril 2012

Problema:
Una columna continua de fraccionamiento se proyectapara separar una mezcla de acetona-metanol. Con una alimentación de 3100 lb/min conteniendo el 35% molar del componente mas volátil y se quiere obtener un producto destilado que contenga el 98% en pesodel componente más volátil y un producto residuo que contenga el 97% en peso del componente menos volátil, la columna opera con una relación de reflujo de 3 veces la mínima relación de reflujo , laalimentación entrara a la columna como una mezcla de liquido-vapor con el 35% de vapor y el reflujo regresara como liquido saturado. Determinar:
a) La cantidad de producto destilado y de residuo quese obtiene.
b) La cantidad de agua fría necesaria en el condensador considerando que entra a 25°C y sale a 50°C .
c) La cantidad de vapor necesario en el calderin si se alimentara a unapresión de 3.5 Kg/cm2 indicado.
d) E l numero de platos teóricos necesarios y la situación verdadera del plato de alimentación utilizando los métodos de Ponchon savareti y Mc cabe.
e) El diámetrode la columna.
El diagrama correspondiente a nuestro proceso es el siguiente:
T= 25°C T= 50 °C

R=3 RminKg reflujoKg destilado

S
P= 3.5 kg/cm2
W
xW=0.97 en peso
D=
xD=0.98 enpeso
T=45°C
L0
V
Acetona-Metanol
Liquido-Vapor
F=3100 lb/min
xF=0.35 molar



Inciso a)

Para calcular la cantidad de producto destilado y residuo se hace un balance de masa globalcon respecto al componente más volátil (acetona):

F=D+W
Un balance por componente:
FxF=DxD+WxW

Del balance de masa global se tiene que:

W=F-D

Sustituyendo en el balance...