Unitarias

1.- Determine la cantidad de calor necesaria para destilar en forma flash, a la presión atmosférica, una mezcla hexano ( )- heptano ( ) al 40 % en moles de hexano, inicialmente a 20 ºC, paraobtener un destilado al 58 % en moles de hexano.
Suponga idealidad.
Datos:
Temp.. (ºC) 69 70 75 80 85 90 95 99,2
Pº hexano 760 780 915 1020 1225 1405 1577 1765
Pº heptano 295 302 348 426 498 588675 760
X 1 0,96 0,73 0,56 0,36 0,21 0,09 0
Y 1 0,98 0,87 0,75 0,58 0,39 0,2 0
(2,5 p )
Respuesta:
Tomando como base de cálculo moles de mezcla , al 40 % en moles de hexano , esto es a , para obtener un destilado al 58 % en moles de hexano, esto es (*) , y suponiendoidealidad, o sea que se cumplen las leyes de Dalton y de Raoult, se puede obtener x e y (*) tabulados arriba.
De la tabla se ve que al destilado con y = 0,58 corresponde un líquido de composición x =0,36 (*) y que la temperatura es de 85 º C (*)
De un balance de masa total y por componentes, se obtiene:

Para el cálculo de las entalpías, se obtienen los calores específicos de la tabla:
P.M.Sustancia




86,1 hexano
0,56 48,22 75 6457,5
100,2 Heptano 0,55 55,11 80 8016
Para lo que se toma una temperatura media, por ejemplo 52,5 ºC ( 130 ºF), para los calores específicos yla temperatura de 85 ºC para los calores latentes de vaporización.
Por los valores correctos de calor específico (*) y por los calores latentes (*)
Tomando una temperatura de referencia por ejemplose calculan las entalpías:
, aplicando un balance de energía,
para la base de cálculo dada.
Hay 12 (*) por 0,21 p c/u = 2,5 p


2.- Se almacena tolueno líquido ( ) a 6,4 ºC en unrecipiente cilíndrico de 20 cm de diámetro con su parte superior abierta. La presión de vapor del tolueno a 6,4 º C es 10 mmHg. Se dejó que una corriente de aire fresco, a 6,4 º C y 101, 3 kPa , fluyera...