Biologia i quimica

FACULTAD DE INGENIERIA QUÍMICA, METALURGIA Y AMBIENTAL

ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA QUIMICA

“PROBLEMAS DE DESTILACION MULTICOMPONENTE”

Curso:

DISEÑO DE PLANTAS

Alumno:

Nuñuvero Arcos; Wilder

Docente:

Ing. Orbegoso Lopez; Jose

HUACHO – PERU

2010Ejercicio:

La siguiente alimentación ingresa a una columna de destilación 120 psia y a su punto de burbuja 185ºF.

|Componente |Xfi |αi (a P y Tm) |μi (Cp) |P.E |
|C3 |0,05 |4,99 |0,05 |0,55 |
|i-C4 |0,15 |2,62 |0,12|0,60 |
|n-C4 |0,25 |2,02 |0,12 |0,60 |
|i-C5 |0,20 |1,00 |0,14 |0,62 |
|n-C5 |0,35 |0,86 |0,14 |0,63 |

La separación exige que el destilado se obtenga con una composición molarde isopentano del 7% y que la concentración de n-butano en las colas no sobrepase del 3% mol. En la Operación se debe usar: R = 2.67 Rm.

El cierre hidráulico debe alcanzar 1 pulgada en los platos. El caudal de alimentación es 10000 barriles/día. Se trata de determinar:

a) La composición del destilado y colas
b) La relación de reflujo actual
c) Número de platos teóricos
d) Laaltura total de la columna en pies
e) El diámetro de la columna correspondiente a la sección al plato de alimentación

Nota: Asumir (D/F) = 0.489

Solución:
a) La composición del destilado y colas

1. Determinación de Componentes Claves:

LK: nC4 se ha especificado que el nC4 en las colas no pase el 3%.
HK: i-C5 se ha especificado que el i-C5 presente unacomposición en el destilado de 7%.

Por la especificación en el enunciado se tiene que:

Clave ligero (LK): n–Butano = 0,03
Clave pesado (HK): Isopentano = 0,07

2. Balance de Materiales

Base Calculo: F=1 mol de alimentación

➢ Balance total
F = D + W
Dato: D/F = 0,489
Entonces: D = 0,489 mol y W = 0,511 mol

➢ Balance parcialpara el Isopentano (HK)

FHK = DHK + WHK
0,20 = (0,489)(0,07) + WHK
WHK = 0,20 - (0,489)(0,07)
WHK = 0,16577 DHK = 0,03423

➢ Balance parcial para n–Butano (LK)
FLK = DLK + WLK
0, 25 = DLK + (0, 03)(0,511)
DLK = 0.25- (0, 03) (0,511)
DLK = 0,23467 WLK = 0,01533

3. Evaluación de constantes A y B
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[pic][pic]

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4. Recuperaciones para los no claves

Recuperación de Destilado

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➢ Ligeros no claves

Isobutano:
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di-C4= 0,9869 x 0,15 = 0,1480
wi-C4= 0,15 – 0,1480 = 0,002

Propano:

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dC3 = 0,05 (no se distribuye)
wC3= 0

➢ Pesados no claves[pic][pic]

n-Pentano:

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wn-C5 = 0,9240 x 0,35 = 0,3234
dn-C5 = 0,35 – 0,3234 = 0,0266

Distribución de Componentes

|Componente |XFi |di |wi |XDi |XWi |
|Propano |0,05 |0.0500 |0.0000 |0.1013 |0|
|Isobutano |0,15 |0.1480 |0.0020 |0.2999 |0,00395 |
|n-Butano |0,25 |0.2347 |0.0153 |0.4756 |0,0302 |
|Isopentano |0,20 |0.0342 |0.1657 |0.0693 |0,3272 |
|n-Pentano |0,35...