LABORATORIO EXPERIMENTAL MULTIDISIPLINARIO V

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN
CAMPO 1



CARRERA: INGENIERÍA QUÍMICA



MATERIA: LABORATORIO EXPERIMENTAL MULTIDISIPLINARIO V



PREVIO DE: DESTILACION EN TORRE DE PLATOS
8 DE OCTUBRE DEL 2014
1. Defina los tipos de eficiencia que existen:

Para el cálculo del número de platos o etapas reales se pueden utilizar 3 tiposde eficacia: Global, de Murphree, y puntual o local.
La eficacia global se define como el cociente entre el número de etapas teóricas y el número real de etapas necesarias para una separación determinada:

Sin embrago, se suele considerar que en la caldera se alcanza el equilibrio, y se descuenta una etapa; con lo que la eficacia global será:


La eficacia de Murphree es función de cada platoy se define como la razón entre el cambio real conseguido en la composición y el que tendrá lugar si se alcanzara el equilibrio:


En la que Yn es la concentración real de la fase vapor que sale del plato “n”, Yn+1 es la concentración real de la fase vapor que entra al plato “n”, Yn* es la concentración del vapor en equilibrio con el liquido que sale del plato “n”.

Y referida a la faseliquida es:



La eficacia de Murphree puede tener valores superiores a la unidad (superior al 100%), ya que el vapor producido a partir del liquido que llega al plato es mas rico en componente volátil que el producido a partir del liquido que lo abandona. Puede ocurrir que se produzca un vapor de descomposición media mas rica que la correspondiente al equilibrio. Esto sucede a menudo en columnasgrandes.

La eficacia local o puntual se define de forma análoga a la de Murphree, pero considerando un solo punto del plato. Se utiliza muy poco en la práctica, ya que es necesario conocer las variaciones de la concentración en los diferentes puntos del plato.

2. Qué es la eficiencia de Murphree? Muestre en un diagrama del plato y las corrientes involucradas en la eficiencia de Murphree:Eficiencia de Murphree: Se basa en las composiciones de una sola corriente o fase en la separación;

Donde
Yn = A la concentración real del vapor que sale del plato “n”.
Yn+1 = A la concentración real del vapor que entra en el plato “n”.
Y*n = Es la concentración del vapor en equilibrio con el liquido del conducto de descenso que sale del plato “n”.

La eficiencia de Murphree es por tanto lavariación de la composición del vapor al pasar de un plato al siguiente, divida por la variación que tendría lugar si el vapor que sale estuviese en equilibrio con el líquido que sale. El líquido que sale no es generalmente igual que el líquido medio situado sobre el plato y esta distinción es importante al comparar las eficiencias locales y de Murphree.
Otro método para describir elfuncionamiento de una torre de platos es mediante la eficiencia total de la columna:

Estrictamente, esta eficiencia sólo tiene significado cuando la eficiencia de Murphree es la misma para todos los platos y cuando las líneas en el equilibrio y de operación son rectas en las concentraciones consideradas.
La eficiencia local

Donde:
Y’n = Es igual a la concentración del vapor de una localizaciónespecifica sobre el plato “n”.
Y’n+1 = Es igual a la concentración del vapor que entra en el plato “n” en la misma localización.
Y’en = Es la concentración del vapor en equilibrio con el liquido en la misma localización.

La eficacia de Murphree se ha definido utilizando concentraciones del vapor, tal como es habitual. Se puede definir una eficacia similar utilizando concentraciones del líquidopero esta se utiliza solo ocasionalmente para cálculos de deserción o striping.



3. En un diagrama de equilibrio xy muestre la eficiencia de Murphree basada en el vapor:

El triangulo acd representa al plato ideal y el triangulo abe el plato real. El plato real en ves de enriquecer el vapor desde Yn+1 hasta Y*n, representado por el segmento ac, consigue un menor enriquecimiento Yn-Yn+1...