Ejercico metodo Mc Cabe de destilación, Ejercicios de Ingeniería Química

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45 Método completo de McCabe-Thiele Los datos de entalpía se toman de la figura 2-4. Para usar esa figura debemos pasar tener los valores de composición en fracción en peso. La fracción mol 0.4 es fracción en peso 9.63. Entonces, de la figura 2-4, hy(0.63, 40"C) = 20 kcal /kg El vapor (representado por H) y el líquido (representado por h) estarán en equilibrio en la etapa de alimentación. Se desconocen las concentraciones de la etapa de alimentación. Al comparar los lugares de etapa de alimentación en las figuras 4-8A,4-8B y 4-8C, se ve que las concentraciones de líquido y vapor, en la etapa de alimentación, pueden ser muy diferentes y en general no son iguales a la concentración z de la alimentación, o a las concentraciones y, y Xx, (figura 4-12) del punto de intersección de la línea de operación. Sin embargo, corno es válido el derrame molal constante, H y h, en unidades molales, serán constantes. Pode- mos calcular todas las entalpías con una fracción en peso de 0.63, convertirlas a entalpías por kgmol y estimar q. De la figura 2-4, H (0.63, Vap. Sat.) = 395, h (0.63, Líq. Sat.) = 65 kcal/kg y _ H(PM)-h,(PM) H(PM) - h(PM) Como todos los pesos moleculares están a la misma concentración, se simplifican y des- aparecen. H-h, _ 395-20 q == A — =1,136 H-h 395 - 65 Pendiente = 1 - 11% _ g35 4-17 0136 Esto concuerda con la figura 4-10. A. pesar de que el subentriamiento es considerable, la línea de alimentación tiene una pendiente alta. Note que no se usó la tasa de alimentación para calcular q ni la pendiente. 45 MÉTODO COMPLETO DE McCABE-THIELE 109 Ahora estamos listos para armar las piezas y resolver un problema de diseño de destilación con el método de McCabe-Thiele. Lo haremos en el siguiente ejemplo. EJEMPLO 4-3. Método de McCabe-Thiele Una columna de destilación con un condensador total y un vaporizador parcial separa una mezcla de etanol-agua. La alimentación es 1000 kgmol/h a 80*F y contiene 20% de eta- nol. Se desea que el destilado contenga 80% mol de etanol y los fondos 2% mol de etanol. La relación de reflujo externo es 5/3. El reflujo regresa como líquido saturado y se puede suponer que derrame molal constante, Calcule el lugar óptimo del plato de alimentación y número de etapas de equilibrio necesarias. La presión es 1 atm.