taller rectificación

100 Kmol/h de una mezcla equimolar de benceno y tolueno han de separarse en una
columna de rectificación que opera a la presión atmosférica. El producto de cabeza debe
tener como mínimo un 98% enmoles de benceno, mientras que su concentración en el
calderín no debe superar el 5% en moles.
La alimentación se introduce como líquido frío, de forma que por cada mol de
alimento condensan 0,4moles de vapor en el plato de alimentación. Si las
composiciones del líquido en dos platos contiguos situados por encima del de
alimentación son 0,90 y 0,82, determinar:
a) La relación de reflujoexterna (R) utilizada. b) El número de platos teóricos
necesarios efectuar la separación indicada, reflejando su composición, así como la
posición del plato de alimentación.
Datos: Para las mezclasbenceno-tolueno puede considerarse una volatilidad relativa
constante e igual a 2,5.
Solución:
a) La composición de la fase líquida en dos platos contiguos de la zona de
enriquecimiento permitedeterminar la relación de reflujo R, ya que:
y
R
R
x
x
n n R
 D


1 1  1
y
x
n x
n
n

 

1 ( 1)
por lo que:


x
x
R
R
x
x
R
R
R R
n
n
n
D
1 1 1 1
2 5 0 821 15 082 1
0 90
0 98
  1 1



 



( )  
;
( , )( , )
( , )( , )
( , )
( , )
( )
de donde se obtiene que la relación de reflujo externa R =3,15,
b) La relación dereflujo calculada permite obtener la recta operativa de
enriquecimimento (ROE):
yROE = 0,759 xn+1 +0,236.
Por su parte, para determinar los caudales molares de vapor y de líquido de la zona deagotamiento, que permiten establecer la recta operativa de la misma (ROA), ha de
tenerse en cuenta que la alimentación se introduce como líquido frío por lo que al
caudal de líquido (resultado de la suma delcaudal de líquido proveniente de la zona de
enriquecimiento y el caudal de alimentación introducido), ha se añadirse la parte
correspondiente del vapor que condensa para aumentar la temperatura...