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DATOS DE EQUILIBRIO 1,1,2-TRICLOROETANO

ACETONA

AGUA

0,52

5,96

93,52

90,93

8,75

0,32

0,54

6,51

92,95

89,32

10,28

0,4

0,68

13,97

85,35

78,32

20,78

0,9

0,73

17,04

82,23

73,76

25,14

1,1

0,79

19,05

80,16

71,01

27,66

1,33

1

23

76

60,85

37,06

2,09

1,02

26,92

72,06

59,21

38,52

2,27

1,04

27,63

71,33

58,21

39,39

2,4

1,11

29,54

69,35

55,48

41,67

2,85

1,17

30,88

67,95

53,92

42,97

3,11

1,6

35,73

62,67

47,57

48,21

4,22

2,1

40,9

57

40

53,95

6,05

3,75

46,05

50,2

33,7

57,4

8,9

6,52

51,78

41,7

26,26

60,34

13,4

14,6

58

27,4

14,6

58

27,4

1,1,2-TRICLOROETANO ACETONA

AGUA

Solo necesitamos los datos de dos de los componentes para la graficacion de la curva binodal y demas datos correspondientes. En este caso tomaremos los datos del soluto (Acetona) y el disolvente (1,1,2-Tricloroetano) Fase del Extracto

Fase del refinado 1,1,2-TRICLOROETANO

ACETONA

1,1,2-TRICLOROETANO

ACETONA

0,52 0,54 0,68 0,73 0,79 1 1,02 1,04 1,11 1,17 1,6 2,1 3,75 6,52 14,6

5,96 6,51 13,97 17,04 19,05 23 26,92 27,63 29,54 30,88 35,73 40,9 46,05 51,78 58

90,93 89,32 78,32 73,76 71,01 60,85 59,21 58,21 55,48 53,92 47,57 40 33,7 26,26 14,6

8,75 10,28 20,78 25,14 27,66 37,06 38,52 39,39 41,67 42,97 48,21 53,95 57,4 60,34 58

Graficamos los puntos de equilibrio, del refinado con el que le corresponde en el extracto Fase Fasedel delExtracto refinado 1,1,2-TRICLOROETANO 1,1,2-TRICLOROETANO ACETONA 1 23 60,85 37,06 (60,85;37,06)

(1,23)

Hagamos lo mismo para otro punto del sistema (40;53,95)

Fase deldel Extracto Fase refinado 1,1,2-TRICLOROETANO ACETONA ACETONA 1,1,2-TRICLOROETANO 2,1 40,9 40 53,95

(2,1;40,9)

Terminamos de graficar los puntos de la misma forma (1,23)

(60,85;37,06)

Ahora trazaremos la línea Deconjugada igual forma mediante las demas…. el método de Sherwood.

Trazamos la curva binodal que será la unión de los puntos graficados Trazamos las rectas de reparto, que corresponderan a la union de los puntos de la fase de refinado con su correspondiente en la fase del extracto

Procedemos a trazar la curva binodal…

YA ESTAMOS LISTOS PARA REALIZAR INTERPOLACIONES DE RECTAS DE REPARTO Y DEMAS CALCULOS

Ejemplo 2

GRAFICAR LA CURVA DE SOLUBILIDAD, RECTAS DE REPARTO Y CURVA DE INTERPOLACIÓN PARA EL SIGUIENTE SISTEMA

EXTRACIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO MÉTODOS DE CÁLCULO

METODOS DE CÁLCULO • Contacto sencillo discontinuo • Contacto múltiple en corriente directa Continuo o discontinuo • Contacto múltiple en contracorriente continuo • Contacto múltiple en contracorriente con reflujo continuo

SUPOSICIONES • SIEMPRE HAY CONTACTO ENTRE LA ALIMENTACIÓN Y EL DISOLVENTE. disolvente alimentación

• EQUILIBRIO ENTRE EL ESTRACTO Y EL REFINADO extracto refinado

• LAS FASES FORMADAS SE SEPARAN refinado

extracto

• RECUPERACIÓN DEL DISOLVENTE extracto refinado

disolvente disolvente

CONTACTO SENCILLO

1. disolvente parcialmente miscible con uno de los componentes de la alimentación y totalmente miscible con el otro. B C

B A

B Alimentación, F xF

Refinado,R1 x etapa 1

Disolvente, B

y Extracto,E1

Sep. disolvente

Producto Refinado, R

Sep. disolvente

Producto extraído, E

B

por regla de la palanca se obtiene:

una ves determinados los puntos x1 y y1, se Calculan E1 Y R1, ASI:

x

y

para el calculo de la cantidad de extracto y refinado tenemos

la relación:

cuando la mezcla entre el disolvente y la alimentación Sean ternarias, , , se calculan con las ecuaciones anteriores y el resto así:

Y

X

CONTACTO SENCILLO

2. disolvente parcialmente miscible con ambos componentes de alimentación. B C

B A

Este caso posee las mismas Ecuaciones del caso anterior :

EJEMPLO 7-5 100kg de una mezcla, acido acético-cloroformo de composición 30% en peso de acido acético, se tratan en contacto sencillo con agua a 18ºc. calcúlese: a) cantidades de agua mínima y máxima a emplear. b) concentración máxima del acido acético en el producto extraído. c) la cantidad de agua a emplear para que la concentración del producto extraído sea máxima.

DATOS DEL EQUILIBRIO FASE PESADA(%PESO)

FASE LIJERA(%PESO)

CHCL3

H20

CH3COOH

CHCL3

H20

CH3COOH

99.01

0.99

0

0.84

99.16

0

91.85

1.38

6.77

1.21

73.69

25.10

80.00

2.28

17.12

7.30

48.58

44.12

70.13

4.12

25.75

15.11

34.71

50.18

67.15

5.20

27.65

18.33

31.11

50.56

59.99

7.93

32.08

25.20

25.39

49.41

55.81

9.53

34.61

28.85

23.28

47.87

b)La C- La concentración cantidad de aguamáxima a emplearque puede alcanzar ácido acéticodelen el producto para queella concentración extraído.es: producto extraído sea máxima. b- 95,5% de ácido acético.

7.6) si la mezcla indicada en el ejemplo 7-5 se trata con 120 Kg de agua, calcúlese: a) las composiciones del extracto y del refinado. b) los pesos del extracto y del refinado. c) las composiciones de los productos extraído y refinado. d) los pesos de los productos extraído y refinado. e) el porcentaje de ácido acético extraído.

a) las composiciones del extracto y del refinado.

b) Los pesos de E y R

c)Las composiciones de los productos extraído y refinado.

d)Peso de producto E y R

e) Acido acético extraído.

Diagrama Concentración-Contenido

• Las cantidades de extracto y de refinado

• Las composiciones del extracto y del refinado son :

Los datos de equilibrio entre fases liquidas para el sistema cloroformo-agua-ácido acético, a 18°C, correspondiente a extremos de rectas de reparto, son las siguientes: FRACCION PESADA, PESO %

FRACCION LIGERA, PESO %

CHCl3

H2O

CH3COOH

CHCl3

H2O

CH3COOH

99,01

0,99

0

0,84

99,16

0

91,85

1,38

6,77

1,21

73,69

25,1

80

2,28

17,72

7,3

48,58

44,12

70,13

4,12

25,75

15,11

34,71

50,18

67,15

5,2

27,65

18,33

31,11

50,56

59,99

7,93

32,08

25,2

25,39

49,41

55,81

9,53

34,61

28,85

23,28

47,87

Ejemplo 7.7) 200 kg de una mezcla de acetona y acetato de etilo que contiene una cantidad de agua (28% de acetona, 70% de acetato de etilo y 2% de agua) se somete a un proceso de extracción simple (una sola etapa) empleando como agente extractor agua con un 5% de acetato de etilo. Haciendo uso del diagrama concentración-contenido en disolvente, calcúlese: a) La cantidad necesaria de agente extractor para que la concentración del producto refinado sea 10% en peso de acetona. b) La composición del producto extraído c) Las cantidades de productos extraído y refinado. d) Las cantidades de extracto y refinado. e) Las composiciones del extracto y refinado

• Recordando que son los diagrama concentración-contenido en disolvente B = Acetato de etilo A = Acetona C= agua

• Calculando N y XY Refinado

N

Extracto

X 0.04 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.08 0.1 0.11 0.16

N 0 0.05 0.1 0.14 0.18 0.22 0.24 0.29 0.31 0.39

X 12.5 7.7 6.15 4.61 3.55 3.06 2.61 2.12 2.03 1.42

0 0.28 0.43 0.54 0.58 0.6 0.63 0.62 0.64 0.64

GRAFICAMOS •Localizamos la alimentación: = 0.2857

=0.0204

•Localizamos el punto representativo del agente extractor: Xs= 0 Ns= 95/5 = 19 Calculamos el punto M’-(grafica) Para calcular la cantidad necesaria de agente extractor, (ec 7.19):

Para calcular la cantidad de agente extractor: Ns=2.77

B. La composición del producto extraído Y=0,426 (kg de acetato/kg de acetato +acetona) Xm=0.244

Y=0,426

c) las cantidades de productos extraído y refinado se calculan con la ec 7,13 y 7,14.

d) Las cantidades de extracto y refinado vendrán dadas por la expresiones

La s composiciones del extracto y del refinado son: