destilacion

Guía Prácticos Operaciones Unitarias II

Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales-U.N.C.

Unidad 9 - Absorción - Desorción
1) Se evapora S2C, utilizado como disolvente en una planta química, del producto de un
secador en un gas inerte (N2), con el fin de evitar una explosión. La mezcla vapor - N2
se va a lavar con una aceite de hidrocarburo absorbente que posteriormente se va adesorber con vapor para recuperar el S2C. La mezcla S2C tiene una presión parcial de
S2C igual a 50 mm Hg a 24 ºC, y se va a introducir al absorbedor, básicamente a
presión atm al flujo esperado de 0.40 m3/s. Se va a reducir el contenido del vapor hasta
0.5%. El aceite de desorción tiene un peso molecular de 180, = 2 cP, y las soluciones
de aceite - S2C siguen la ley de Raoult.
Calcular:
a)La relación mínima líquido - gas.
b) Para una relación liquido - gas 1.5 veces la mínima, calcular el caudal de aceite
que entra al absorbedor.
c) Calcule el número de platos teóricos necesarios.
2) Un gas de alumbrado se va a liberar del benceno lavándolo con una aceite de lavado
como absorbente; el benceno se va a recobrar por desorción de la solución resultante
con vapor. Las condicionesson:
Absorbedor: Gas entrante: 0.250 m3/s a 26 ºC. Pt = 1.07 bar, contendrá 2% en
volumen de vapores de benceno. Se requiere un 96% de eliminación. El aceite de
lavado va a entrar a 26 ºC, contendrá 0.005 fracción molar de benceno y tendrá un
peso molecular promedio de 260. Se va a utilizar un flujo de circulación del aceite de
1.5 veces la mínima. Las soluciones de aceite - benceno sonideales.
Desorbedor: La solución se va a calentar a 120 ºC y va a entrar al desorbedor a 1 atm
de presión. El vapor desorbente va a estar a presión atmosférica, sobrecalentado a
122 ºC. El aceite para eliminar el benceno, 0.005 fracción molar de benceno, se va a
enfriar a 26 ºC y se va a regresar al absorbedor. Se va a utilizar un flujo de vapor de
1.5 veces la mínima.
Esquematizar el proceso,calcular el caudal de aceite que recircula, el caudal de vapor
necesario, los números de etapas teóricas del absorbedor y del desorbedor, y diseñar
el intercambiador de calentamiento.

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Unidad 10 – Destilación
1) Una mezcla de agua y alcohol etílico conteniendo 0.16 fracciónmolar de alcohol se
destila en una columna de fraccionamiento de platos, obteniendo un producto con una
fracción molar de alcohol igual a 0.02. El 25% del alcohol que entra con la alimentación
se retira por una corriente lateral con 0.5 fracción molar de alcohol.
Determinar:
a. Número de platos.
b. Plato del que se extrae la corriente lateral.
c. Relación de reflujo óptima para minimizar lainversión.
d. Relación de reflujo que asegure la calidad del producto.
La alimentación es líquido en su punto de ebullición.
X 0.010
Y 0.103

0.03
0.235

X 0.50
Y 0.652

0.05
0.325
0.55
0.673

0.10
0.444
0.60
0.697

0.15
0.496

0.65
0.723

0.20
0.529

0.70
0.753

0.25
0.552

0.75
0.783

0.30
0.573

0.80
0.818

0.35
0.592

0.85
0.856

0.40
0.6130.87
0.873

0.45
0.632

0.894
0.894

2) Una columna de destilación continua que posee 5 platos teóricos se utiliza para separar
1000 kg/h de mezcla de A y B de composición 20% molar en A en un producto de
cabeza con 90% molar en A y otro de fondo con 10% en A. Esta separación se logra con
una temperatura de alimentación de 50ºC. La temperatura de ebullición es de 200ºC y
de la decondensación del destilado a xD =0,9 es de 180 ºC. Otros datos son:
CpA = 4,061 kJ/kg K λA = 628 kJ/kg
MA = 105
CpB = 3,852 kJ/kg K λB = 502,4 kJ/kg
MB = 90
Datos de equilibrio del sistema (fracciones molares)
xA
yA

0
0

0,05
0,135

0,1
0,25

0,15
0,355

0,2
0,45

0,3
0,605

0,4
0,725

0,5
0,805

0,6
0,865

0,7
0,91

0,8
0,945

0,9
0,975

1
1

a....