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• Carlos Enrique Coronado Lezma

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Problemas clase 2 Alumno: Coronado Lezma La alimentación de una columna de destilación contiene 20% en peso de etano, 40% de metano y 40% de propano, el flujo de alimentación es 1000 Kg/h, y el producto de la cabeza contiene 85% de metano, 12% de etano y 3% de propano, una corriente lateral cuya composición es 15% de metano, 35% de etano y 50% de propano, se retira a razón de 300 Kg/h. Calcular: a. Los grados de libertad b. El peso de la corriente de colas y su composición. Resolución

P

CH4

85%

C2H6

12%

C3H8

3%

m=1000Kg F

R

C2H6

20%

CH4

40%

C3H8

40%

m=300Kg

L

CH4

15%

C2H6

35%

C3H8

50%

CH4

X%

C2H6

Y%

C3H8

Z%

a. Análisis de grados de libertad # V.I. 12

# E.B. -3

# C.E. -6

# F.E. -2

#R 0

GL 1

Dado que el número de grados de libertad es 1 tomamos una base de cálculo. En este caso asumiremos que L = 300 convenientemente Balance de materia

𝑭=𝑷+𝑹+𝑳 𝟏𝟎𝟎𝟎 = 𝑷 + 𝟑𝟎𝟎 + 𝟑𝟎𝟎 𝑷 = 𝟒𝟎𝟎

Para CH4 𝑿𝑪𝑯𝟒 ∗ 𝑭 = 𝑿𝑪𝑯𝟒 ∗ 𝑷 + 𝑿𝑪𝑯𝟒 ∗ 𝑹 + 𝑿𝑪𝑯𝟒 ∗ 𝑳 𝟎. 𝟒 ∗ 𝟏𝟎𝟎𝟎 = 𝟎. 𝟖𝟓 ∗ 𝟒𝟎𝟎 + 𝟎. 𝟏𝟓 ∗ 𝟑𝟎𝟎 + 𝑿 ∗ 𝟑𝟎𝟎 𝟑𝟎𝟎𝑿 = 𝟏𝟓 Para C2H6 𝑿𝑪𝟐𝑯𝟔 ∗ 𝑭 = 𝑿𝑪𝟐𝑯𝟔 ∗ 𝑷 + 𝑿𝑪𝟐𝑯𝟔 ∗ 𝑹 + 𝑿𝑪𝟐𝑯𝟔 ∗ 𝑳 𝟎. 𝟐 ∗ 𝟏𝟎𝟎𝟎 = 𝟎. 𝟏𝟐 ∗ 𝟒𝟎𝟎 + 𝟎. 𝟑𝟓 ∗ 𝟑𝟎𝟎 + 𝒀 ∗ 𝟑𝟎𝟎 𝟑𝟎𝟎𝒀 = 𝟒𝟕 Para C3H8 𝑿𝑪𝟑𝑯𝟖 ∗ 𝑭 = 𝑿𝑪𝟑𝑯𝟖 ∗ 𝑷 + 𝑿𝑪𝟑𝑯𝟖 ∗ 𝑹 + 𝑿𝑪𝟑𝑯𝟖 ∗ 𝑳 𝟎. 𝟒 ∗ 𝟏𝟎𝟎𝟎 = 𝟎. 𝟎𝟑 ∗ 𝟒𝟎𝟎 + 𝟎. 𝟓 ∗ 𝟑𝟎𝟎 + 𝒁 ∗ 𝟑𝟎𝟎 𝟑𝟎𝟎𝒁 = 𝟐𝟑𝟖 De lo cual obtenemos los siguientes valores 𝑿 = 𝟎. 𝟎𝟓 𝒀 = 𝟎. 𝟏𝟓𝟕 𝒁 = 𝟎. 𝟕𝟗𝟑

b. Peso de la corriente de colas y su composición Hemos obtenido que la corriente L tiene un flujo másico de 300 Kg/h

La composición de la corriente L es

CH4

5%

C2H6

15.7%

C3H8

79.3%