Destilacion multic.

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR
PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA
JOSÉ ANTONIO ANZOÁTEGUI
DEPARTAMENTO DE INGENERÍA QUÍMICA
EL TIGRE – EDO. ANZOÁTEGUI

Asignación
“DESTILACION DE MULTICOMPONENTE”

Elaborado por los T.S.U.:

Gago, Ivania C.I. 15.845.158
Ron, Dianetzi C.I. 17.264.213
León, Sabas C.I.16.572.974
Carneiro, Naidú C.I.16.236.70
Dala, Leomarys C.I. 17.591.649

PROF. Carolina Pennot

Trayecto III, Trimestre 8
Sección: Q-06

Julio, 2012.

ll.7 DESTILACIÓN DE MEZCLAS DE MULTICOMPONENTES

Tema III
Destilación multicomponentes

Grupo Nº 8 (Geankoplis)

La siguiente alimentación de 100 mol/h en el punto de ebullición y a 405.3 kPa de presión se alimenta una torrefraccionadora: n-butano (XA = 0.40), n-pentano (XB = 0.25), n-hexano (XC = 0.20) y n-heptano (XD = 0.15). Esta alimentación se destila de manera que el 95% del n-pentano se recupera en el destilado y el 95% del n-hexano se recupera en el residuo. Calcule lo siguiente:

a) Las moles por hora y la composición del destilado y el residuo.
b) Las temperaturas de la parte superior y del fondo de la torre.
c)Las etapas mínimas para el reflujo total y la distribución de otros componentes (componentes traza) en el destilado y en el residuo, es decir, los moles y las fracciones molares. [También corrija las composiciones y moles del inciso (a) para las trazas.]
d) La razón de reflujo mínimo utilizando el método de Underwood.
e) El número de etapas teóricas a una razón de reflujo de operación de 1.3veces el mínimo, utilizando la correlación de Erbar-Maddox.
f) La ubicación del plato de alimentación usando el métodod de Kirkbride.

PRIMERA SUPOSICION
Primeramente se supone una temperatura, en este caso la bibliografía determinó esta temperatura supuesta
T=65°C
Luego con la temperatura supuesta, vamos al gráfico de K Vs. °C para estas sustancias a 405,3 kPa (4 atm abs.).
Tenemosentonces que la constante para cada uno de los componentes a 65 °C a 405.3 kPa:

Componente | K |
A (n-butano ) | 1,68 |
B (n-pentano ) | 0,63 |
C (n-hexano ) | 0,245 |
D (n-heptano ) | 0,093 |

Como para sistemas de multicomponentes de hidrocarburos, no se pueden considerar ideales, se calculan los datos en el equilibrio de acuerdo a las siguientes ecuaciones:
yi=Ki×xi
Para cadacomponente calculamos:

yA=KA×xA; yB=KB×xB; yC=KC×xC; yD=KD×xD
Dónde:
yi: Fracción molar del componente i.
Ki: Constante de equilibrio o coeficiente de distribución vapor-líquido del componente i.
xi: Fracción en peso del componente i.

Entonces sustituimos en la formula
yA=KA×xA
KA=0,40; xA=0,40
yA=1,68×0,40
yA=0,67
Así para cada uno de los componentes, dando comoresultado:
Componente | xi | Ki | yi |
A ( n-butano ) | 0,40 | 1,68 | 0,6720 |
B (n-pentano ) | 0,25 | 0,63 | 0,1575 |
C (n-hexano ) | 0,20 | 0,245 | 0,0490 |
D ( n-heptano ) | 0,15 | 0,093 | 0,0140 |

La volatilidad relativa αi de cada componente individual de una mezcla de multicomponentes se define de manea semejante al de una mezcla binaria de manera, eligiendo como base uno de loscomponentes, en este caso elegiremos como base el componente C (n-hexano), con una constante igual a 0,245. De esta manera tenemos que:

αi=KiKC

Teniendo para cada componente que la volatilidad relativa se calcularía:

αA=KAKC; αB=KBKC; αC=KCKC; αD=KDKC

Los valores de Ki dependerán más de la temperatura que los valores de αi puesto que con la temperatura aumentan las líneasde Ki de la figura K Vs. °C todas de la misma manera.

Componente | αi |
A ( n-butano ) | 6,8571 |
B (n-pentano ) | 2,5714 |
C (n-hexano ) | 1,0000 |
D ( n-heptano ) | 0,3796 |

Se procede a calcular el valor de αi×xi

Componente | αi | xi | αi x xi |
A ( n-butano ) | 6,8571 | 0,40 | 2,7429 |
B (n-pentano ) | 2,5714 | 0,25 | 0,6429 |
C (n-hexano ) | 1,0000 | 0,20 |...