ejemplo mccabe-thiele, Ejercicios de Procesos Químicos

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EJEMPLO MCCABE-THIELE

PROCESOS DE SEPARACIÓN III

 (^) Cuatrocientos cincuenta lbmol / h (204 kmol / h) de una mezcla de 60% en moles de benceno (LK) y 40% en moles de tolueno (HK) se separarán en un destilado líquido y un producto de fondos líquidos de 95% en moles y 5 mol% de benceno, respectivamente. La alimentación entra en la columna con una evaporación porcentual molar igual a la relación de destilado a la alimentación. Utilice el método de McCabe-Thiele para calcular, a 1 atm (101.3 kPa): (a) Nmin, (b) Rmin y (c) número de etapas de equilibrio N, para R/Rmin= 1.3, y la ubicación de la etapa de alimentación óptima. Además, compare los resultados con los de un simulador de procesos.

SOLUCIÓN

1. Calcular D y B. Un balance general de materia para benceno da:

B

2. Balance total:

3. Combinando (1) y (2) y resolviendo:

4. D/F= 0.

 Por lo tanto, la vaporización molar de la alimentación es 61.1%. Por lo tanto, la vaporización molar de la alimentación es

SOLUCIÓN

5. Calcular la pendiente de la línea q De : La pendiente de la línea q será:

b) Dibujar línea q con pendiente - 0.637, pasando a través de la composición de alimentación zF= 0.60. Para Rmin, una línea operativa para la sección de rectificación pasa por el punto xD= 0.95 en la línea 45 y por el punto de intersección de la línea q la curva de equilibrio. Calcular Rmin.º xB= xD= zF= 0. Línea q

c) La relación de reflujo de operación está dada por de: La pendiente de la línea de operación de la sección de separación es  xB= xD= zF= 0.