Ingeniería Química Aplicada IV e. Vidal






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títuloIngeniería Química Aplicada IV e. Vidal
fecha de publicación05.12.2015
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Ingeniería Química Aplicada IV E. VIDAL


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1. En una columna continua de destilación se deben separar 30 000 kg/h de una mezcla formada por 40% de benceno y 60% de tolueno, de manera que se produzca un destilado con 97% de benceno y unos fondos con 98% de tolueno en masa. Se va a utilizar un reflujo de 3.5 . Determine el número de platos ideales requeridos si la alimentación es líquida y está a 22 oC (Calor especifico de la alimentación 0.44 kcal/kgoC).
2. Una mezcla de 35% en mol de A y 65% en mol de B se va a separar en una torre de destilación. La concentración de A en el destilado debe ser de 93% y el 96% de todo el producto A está en los destilados. La alimentación esta formada por 50% de vapor y 50% de líquido y el reflujo será de 4. La volatilidad relativa de A a B es de 2. ¿Cuántas etapas en equilibrio se requieren?.
3. Una mezcla equimolar de heptano - octano entra como alimentación a una columna de rectificación que trabaja a la presión atmosférica normal. Se desea obtener un destilado que contenga 85% en mol de heptano y un producto de fondo que contenga 5% de heptano en mol. La alimentación entra a la columna a su temperatura de burbuja. Se utiliza un condensador total y un reflujo de 3. Determínese el número de platos teóricos necesarios y la posición del plato de alimentación.

Datos de equilibrio x 0.039 0.156 0.352 0.495 0.647 0.824 0.922

y 0.078 0.282 0.541 0.681 0.801 0.912 0.963
4. De una mezcla tetracloruro de carbono / Tolueno de composición 40% en peso, se han de separar ambos componentes con una pureza del 95% en peso en una columna de rectificación que funciona en marcha continua. Determínese:

  1. El número mínimo de platos teóricos.

  2. La relación de reflujo mínima si la alimentación entra en forma líquida a la temperatura de ebullición.

  3. El número de platos necesarios para efectuar la separación indicada si se emplea una relación de reflujo 35% superior a la mínima, siendo la eficacia media de los platos el 70%.

  4. La posición del plato de alimentación.

  5. La cantidad del producto destilado por kilo de alimentación.


5. Se ha de diseñar una columna de rectificación en marcha continua para separar 12 000 kg/hr de una mezcla de sulfuro de carbono/ tetracloruro de carbono de composición 15% en peso de sulfuro de carbono en un producto de cabeza de composición 95% en peso y un producto de cola de composición 3% en peso. Determínese:


  1. La cantidad de productos de cabeza y cola separados por hora.

  2. La relación de reflujo mínima si la alimentación entra en forma líquida a 25 oC.

  3. El número de pisos de la columna si la relación de flujo empleada es de 3 moles de reflujo por mol de destilado y la eficiencia de los platos es del 80%.

  4. La relación de reflujo a emplear en la columna ya construida si la alimentación entra como vapor saturado.


6. A una columna de destilación entran 20000 kg/h de una mezcla que contiene 35% en peso de acetona y el resto de agua a su punto de burbuja. El domo de la columna está provisto de un condensador parcial ( desflemador). En el condensador se espera obtener un producto gaseoso con 97% en mol de acetona, la cual se manda en forma gaseosa a un reactor. En el desflemador se debe condensar el líquido suficiente para proporcionar un reflujo igual a 1.5 veces el mínimo requerido.

El producto de residuo deberá contener un 2% como máximo de acetona en mol.

¿Cuál será el número de platos teóricos requeridos si se trabaja a 1 atm de presión?
DATOS DE EQUILIBRIO

x

y

0

0

0.01

0.253

0.02

0.425

0.05

0.624

0.1

0.755

0.15

0.798

0.2

0.815

0.3

0.83

0.4

0.839

0.5

0.849

0.6

0.859

0.7

0.874

0.8

0.898

0.9

0.935

0.95

0.963

0.97

0.975

1

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