camara flash propano,butano,pentano,hexano

Una alimentación de 100 kmol/h que contiene 10, 20, 30 y 40% mol de propano, n-butano, n-pentano, n-hexano. Se manda a 120 psia y 50°F por encima de su punto de vapor saturado, se va a separarusando una unidad flash que permite equilibrio liquido-vapor a 100 psia y 200°F. Determine la fracción de vaporización (V/F) y diseñe el equipo necesario para que se lleve a cabo el proceso.
1-DISEÑO DELEQUIPO NECESARIO PARA EL PROCESO.





2. BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA

3. RESOLVER EL PROBLEMA
Primero se obtienen las contantes de equilibrio termodinámico (ki) de la figura 7.5 del librooperaciones de separación por etapas de equilibrio en ingeniería química, E.J HENLEY, J.D Seader, pag. 302.
Obteniendo los siguientes resultados:
TABLA1.ctes. Equilibrio termodinámico
sustancia
ziki
propano
0.1
4.8
butano
0.2
2.1
pentano
0.3
0.9
hexano
0.4
0.45



Para obtener la fracción de vapor se utiliza el método de newton por medio de las ecuaciones (2),(4) y (5):TABLA2. iteraciones metodo de newton para encontrar Ψ
k
Ψ(k)
f(Ψ(k))
f,(Ψ(k))
Ψ(k+1)
lΨ(k+1)-Ψ(k)/Ψ(k)l
1
0.5
0.062
0.5059
 0.3773
0.2454
2
0.3773
-0.0028
0.5605
 0.3823
0.0132
30.3823
-0.00003
0.5572
 0.38236
0.0001

Del cual se obtiene como resultado:

Para obtener los moles de salida y sus respectivas fracciones se utiliza las siguientes ecuaciones (1),(6) y (7) y losvalores de la tabla 1:

Y se obtienes los siguientes resultados:
TABLA3. balance de materia
sustancia
Zi(ent)
Yi(sal)
Xi(sal)
F(kmol/h)
V(kmol/h)
L(kmol/h)
propano
0.1
0.1957
0.040810.0000
7.4829
2.5171
butano
0.2
0.2956
0.1408
20.0000
11.3066
8.6934
pentano
0.3
0.2807
0.3119
30.0000
10.7370
19.2630
hexano
0.4
0.2279
0.5066
40.0000
8.7182
31.2818
total
11.0000
1.0000
100.0000
38.2459
61.7541

Para encontrar la temperatura de saturación para poder calcular la temperatura a la entrada del sistema se utiliza las ecuaciones (8)y(9) y los valores...