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Problemas de Destilación: Método McCabe-Thiele - Transferencia de Masa 2 - Prof. Ipanaque, Ejercicios de Calor y Transferencia de Masa

Documento que contiene el enunciado y solución de dos problemas de destilación utilizando el método mccabe-thiele. El primer problema trata sobre la determinación de las corrientes de flujo en el destilado, residuo y reflujo, así como la cantidad de calor retirado en el condensador y suministrado en el rehervidor. El segundo problema se refiere a la separación de metano y propano en un tambor de destilación instantánea a 0°c y 2500kpa.

Tipo: Ejercicios

2022/2023

Subido el 26/01/2024

ernesto-laura-pena
ernesto-laura-pena 🇵🇪

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“Año del Bicentenario, de la consolidación de nuestra
Independencia, y de la conmemoración de las heroicas batallas de
Junín y Ayacucho”
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
Facultad de Ingeniería Química
Escuela Profesional de Ingeniería Química
PROBLEMAS DE DESTILACION – METODO MC.CABE THIELE
CURSO: TRANSFERENCIA DE MASA 2
DOCENTE: MSC. ING. MOQUILLAZA ESPINOZA GARY RAUL
INTEGRANTES
FONSECA TELLO, AMNER RUDHY
LAURA PEÑA, ERNESTO GABRIEL
LOPEZ QUISPE, EMANUEL JESUS
Callao, 2024
Perú
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¡Descarga Problemas de Destilación: Método McCabe-Thiele - Transferencia de Masa 2 - Prof. Ipanaque y más Ejercicios en PDF de Calor y Transferencia de Masa solo en Docsity!

“Año del Bicentenario, de la consolidación de nuestra

Independencia, y de la conmemoración de las heroicas batallas de

Junín y Ayacucho”

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

Facultad de Ingeniería Química

Escuela Profesional de Ingeniería Química

PROBLEMAS DE DESTILACION – METODO MC.CABE THIELE

CURSO: TRANSFERENCIA DE MASA 2

DOCENTE: MSC. ING. MOQUILLAZA ESPINOZA GARY RAUL

INTEGRANTES

FONSECA TELLO, AMNER RUDHY

LAURA PEÑA, ERNESTO GABRIEL

LOPEZ QUISPE, EMANUEL JESUS

Callao, 2024

Perú

PROBLEMA Nº

Una columna de destilacion trabaja a presion atmosferica y se alimenta con 550

kmol/h de una mezcla de 2 sustancias A y B. La composicion de alimentacion es de

60% molar en B, se desea obtener un destilado del 96% en A y un residuo del 94%

molar en B. La columna de destilacion opera con una relacion de reflujo de 1.8.

Determinar:

a) La corriente de flujo en el destilado, en los residuos y en el reflujo

b) La cantidad de calor retirado en el condensador y la cantidad de calor

suministrado en el rehervidor, en kcal/h

Datos:

Entalpia alimentacion: 38.7 kcal/kmol

Entalpia destilado: 22.3 kcal/kmol

Entalpia vapor: 89.7 kcal/kmol

Entalpia residuo: 60.2 kcal/kmol

Solucion

Esquematizando el enunciado

Donde:

V: Corriente de vapor

L: Corriente de liquidos

R: Corriente de residuo

PROBLEMA Nº

En muchas industrias se realizan procesos de destilación de las cuales una de ellas

es la destilación flash. En un tambor de destilación instantánea se separan metano y

propano a 0°C y 2500KPa. La alimentación contiene 30% mol de metano y 70% mol

de propano. Calcular V/F, la facción molar del vapor y la fracción molar del líquido.

Suponga una alimentacion de 520 Kmol/h, si además se sabe que mediante

cálculos realizados la temperatura de ebullición para el metano y el propano es de

172K y 341K respectivamente a la presión dada.

SOLUCIÓN

ELABORAMOS NUESTRO DIAGRAMA DE FLUJO

Balance de masa global

F = V + L

Kmol

h

= V + L … ( 1 )

Balance de componentes (metano)

Fz

F

= Vy

A

  • Lx

A

500 Kmol / h ∗0.30= Vy

A

  • Lx

A

F=520 Kmol/h

ZA=0.3 de metano

ZB=0.7 de propano

T=0°C = 273.15 K

P=2500KPa

V=?

Y=?

L=?

X =?

iteracione

s T(K) PA PB XA YA

OBTENEMOS LAS SIGUIENTES GRAFICAS

0.00000 0.10000 0.20000 0.30000 0.40000 0.50000 0.60000 0.70000 0.80000 0.90000 1.

0

1

DIAGRAMA DE EQUILIBRIO

XA

yA

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

150

170

190

210

230

250

270

290

310

330

350

T vs COMPOSICION

VAPOR

LIQUIDO

COMPOSICION

T(K)

xA

yA

Fracción vapor …

V

F

V =0.45 F

Fracción Liquido…

V

F

V =0.55 F

y =

F. Xf

V

Lx

V

Asemejandolo con la ecuación de la recta

y = mx + b

Reemplazando: F= L+V

y =

( L + V ) Xf

V

Lx

V

Suponiendo: X= Xf

y =

Lx

V

Vx

V

Lx

V

y = Xf

Entonces el punto a encontrar es:

(Xf,Xf)

L= 55 kgmol/hr

X =?

Desde ese punto trazamos la recta de la hasta cruzar la curva de equilibrio , para ello

debemos saber la pendiente de la recta

y =

F. Xf

V

Lx

V

y =

F. Xf

0.45 F

0.55 x

y =

0.55 x

y =1.22−1.22 x

Tabulando con valores:

x y

0.4 0.

0.5 0.

Ubicando la recta