plantas

4.15
Una mezcla líquida contiene 60% en peso de etanol (E), 5% en peso de un soluto disuelto (S) y el resto es agua. Se alimenta una corriente de esta mezcla a una columna de destilacióncontinua que opera en estado estacionario. De ella salen corrientes de producto ligero y pesado. El diseño de la columna requiere que las corrientes de producto tengan velocidades de flujo igualesy que la corriente de producto ligero contenga un 90% en peso de etanol y nada de S.
a) Elija una base de cálculo, dibuje y marque el diagrama completo del proceso, realice el análisis degrados de libertad y verifique que las incógnitas de los flujos de las corrientes y las composiciones puedan calcularse.
b) Calcule (i) la fracción másica de s en la corriente de destiladopesado y (ii) la fracción del etanol en la alimentación que sale en la corriente de producto pesado (es decir, kg E n la corriente de producto pesado/kg E en alimentación) si el proceso funciona deacuerdo con el diseño.
c) Se dispone de un analizador para determinar la composición de las mezclas etanol-agua. La curva de calibración del analizador es una línea recta en ejes logarítmicosde la fracción másica del etanol x=0.100) y R=38, x=0.400) derive una expansión para x en función de R(x…) basándose en la calibración y úsela para determinar el valor de R que se obtendría alanalizar la corriente de destilado ligero.
d) Suponga que toma y analiza una muestra de la corriente de destilado ligero, y la lectura que obtiene no es la calculada en el inciso c) escorrecto y que el operador de la planta sigue el procedimiento adecuado al hacer el análisis. Indique cinco causas posibles y muy distintas para la desviación entre R(media) y R(predicha), incluyendodiversas suposiciones efectuadas al escribir los balances del inciso c), sugiera que podría hacer el operador para comprobar si se trata en realidad de ese problema.