MunguiaMogoNellyFernanda_Tarea2

Resolucion de
problemas usando el
metodo de McCabeThiele
Nelly Fernanda Munguía Mogo

Operaciones de Masa II. 31 de agosto de 2015.

Se alimenta una mezcla de benceno y tolueno a una torre a 600 kgmol/h y 1 atm. La
alimentación entra con el 50% de benceno, por el flujo de destilados ale con el 90% de benceno
y por los residuos el 5% de benceno. La razón de reflujo es de 1.2.
a) ¿Cuál es elvalor de q?
b) Número de platos teóricos
c) Valor del reflujo mínimo
d) Número mínimo de platos teóricos para reflujo total
a),b) Primeramente se deben trazar las líneas de operación, usando los datos yaprovistos.


Línea de enriquecimiento
𝑦𝑛+1 =

𝑦𝑛+1 (0) =


𝑅
𝑥𝐷
𝑥𝑛 +
𝑅+1
𝑅+1

𝑥𝐷
0.90
=
= 0.4090
𝑅 + 1 1.2 + 1

Balances de materia
𝐹 =𝐷+𝑊
𝐹𝑥𝐹 = 𝐷𝑥𝐷 + 𝑊𝑥𝑊
𝐷=

𝐹(𝑥𝐹 − 𝑥𝑊 ) 600(0.5 − 0.05)
𝑘𝑔𝑚𝑜𝑙
=
=317.64
(0.90 − 0.05)
𝑥𝐷 − 𝑥𝑊
ℎ

𝑊 = 𝐹 − 𝐷 = 600 − 317.64 = 282.36


𝑘𝑔𝑚𝑜𝑙
ℎ

Línea de empobrecimiento
𝑉 = 𝐷(𝑅 + 1) = (317.64)(1.2 + 1) = 698.808

𝑆=

𝑘𝑔𝑚𝑜𝑙
ℎ

𝑉 698.808
=
= 2.47
𝑊
282.36

𝑦𝑚+1 =

𝑦𝑚+1(0) = −

𝑆
𝑥𝑊
𝑥𝑚 −
𝑆+1
𝑆

𝑥𝑊
0.05
=−
= −0.02
𝑆
2.47

A continuación se muestra la gráfica con las líneas de operación trazadas a partir de los puntos
calculados y el trazo de la línea q a partir dela alimentación y el punto de intersección de las líneas
de operación.

Tomando el punto de intersección de las tres líneas y el punto donde inicia la línea q, podemos
calcular la pendiente de esta dela siguiente manera:
𝑚𝑞 =

𝑦2 − 𝑦1
0.69 − 0.5
=
= 14.6153
𝑥2 − 𝑥1 0.513 − 0.5

𝑚𝑞 =

𝑞
= 14.6153
𝑞−1

(𝑞 − 1)(14.6153) = 𝑞

13.6153𝑞 = 14.6153

𝑞=

14.6153
= 1.0734
13.6153

Al trazar los platos seobtienen 11 platos teóricos y un hervidor.

c) Para obtener el reflujo mínimo se busca el punto de pliegue o “pinch” que es el punto en el que
las dos líneas de operación intersectan y tocan la líneade equilibrio. Este punto se obtuvo de
manera gráfica como se muestra en la gráfica a continuación.

De la gráfica anterior se obtiene que x’=0.52 y y’=0.73
𝑅𝑚
𝑥𝐷 − 𝑦 ′ 0.9 − 0.73
=
=
= 0.4473
𝑅𝑚 +...