ejercicios destilación

OPERACIONES DE SEPARACIÓN
Problemas Tema 2: DESTILACIÓN
2.1. Una mezcla de hidrocarburos lineales, a una presión total de 400 kPa, contiene un
15% molar de propano, 20% de n-butano, 25% de n-pentano, 25% de n-hexano y el
resto de n-heptano. Calcular los puntos de burbuja y de rocío. Utilizar los datos de
razones de equilibrio de Dadyburjor.
Res: Pto burbuja: 52ºC; Pto rocío: 108,5ºC.
2.2.Estimar la composición del vapor que está en equilibrio con una mezcla líquida
que contiene un 20% molar de isobutano, 40% de n-butano, 20% de sopentano y un
20% de n-pentano a 70ºC. Utilizar los datos de razones molares de equilibrio de
Dadyburjor.
Res: 32% isobutano; 48% n-butano; 11% isopentano; 9% n-pentano.
2.3. Una mezcla de vapores, consistentes en 10 moles de etilbenceno y 90 moles deagua, a 150ºC y a una presión absoluta de 0,5 atm, se enfrían hasta 20ºC a presión
constante. Suponiendo que el etilbenceno y el agua son completamente inmiscibles,
calcular:
a) ¿A qué temperatura comenzará la condensación?
b) ¿Cuál será la composición de la primera gota de condensado?
c) ¿Cuál será la composición del vapor residual cuando hayan condensado 25 moles?
d) ¿Cuál será lacomposición del vapor residual cuando hayan condensado 75 moles?
e) ¿Cuál es la composición de la última gota que condensa?
f) Representar la temperatura en función de los moles condensados.
T(ºC)
50
52
58
62
66
70
75
80
PE
33,8
38
50
59
69,8
83,2
100
PW
92,5
102,1
136,1
163,1
196,1
233,7
289,1
355,1
Ahora resuelve el problema al revés: lo tienes todo líquido a 50ºC yempezamos a
calentar:
a) Tª a la cual empieza la ebullición.
b) Composición de la 1ª burbuja de vapor.
c) Composición del vapor y líquido y Tª cuando se hayan evaporado 25 moles de
líquido.
d) Composición del vapor y líquido y Tª cuando se hayan evaporado 75 moles de
líquido.
e) Tª y composición del vapor y del líquido cuando se evapora la última gota del
líquido.

400
350
300
250
Pe200

Pw

150
100
50
0
45

50

55

60

65

70

75

80

 

2.4. 100 moles/h de una mezcla de heptano y octano, de composición 0,65 en fracción
molar de heptano, se somete a destilación flash a temperatura de 105ºC y presión de
700 mm Hg. Determínese, utilizando los datos de equilibrio de Dadyburjour:
a) La composición del líquido y vapor que salen del flash.
b) Loscaudales de líquido y vapor.
2.5. Una mezcla de fracción molar 0,44 de benceno y 0,56 molar de tolueno se somete
a una destilación flash. ¿Qué porcentaje de la alimentación puede separarse como
vapor y qué temperatura de ebullición se tendrá en cada uno de los siguientes casos?
a) 70% de benceno en el vapor.
b) 60% de benceno en el vapor.
c) 50% de benceno en el vapor.
d) 40% de benceno en elvapor.
Los datos de equilibrio, en fracción másica, para esta mezcla, son:
T(ºC)
x
y

84.8
0.773
0.897

88.0
0.659
0.831

90.8
0.555
0.757

93.0
0.459
0.678

Res.: b) 28,9%; 95,5ºC; c) 71,4%; 99ºC.

95.8
0.370
0.591

99.0
0.288
0.496

101.8
0.211
0.393

104.0
0.141
0.281

106.8
0.075
0.161

110.0
0.013
0.031

2.6. Una mezcla binaria que se encuentraa 5 bar tiene una concentración de
componente volátil zA= 0.6. Se alimenta a la columna a la temperatura de burbuja de
140ºC. Se desea reducir su composición en el líquido hasta una fracción molar de 0.5
mediante una destilación flash isoentálpica. Calcular la presión a la que tiene lugar la
destilación. El sistema se comporta idealmente y la volatilidad relativa es 3. Las
capacidadescaloríficas de las corrientes líquidas pueden suponerse iguales a 250
kJ/(molºC) y la de la corriente gaseosa igual a 150 kJ/(molºC). El calor latente a 0ºC es
de 40000 kJ/mol, siendo igual para ambos componentes. La presión de vapor del
menos volátil, PB, viene dada por la expresión:

log PB (mbar )  7,62 

1750
T (K )

Res. 1,28 bar
2.7. Se somete a destilación flash una mezcla ternaria...