Ejemplo Metodo de Mc Cabe Thiele
EJERCICIO 3 ACTIVIDAD 3 NOMBRE.CEDULA.- FRANZ GABRIEL ZENTENO CALLAHUARA 5747587-Or Ha de proyectarse una columna de r
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EJERCICIO 3 ACTIVIDAD 3 NOMBRE.CEDULA.-
FRANZ GABRIEL ZENTENO CALLAHUARA 5747587-Or
Ha de proyectarse una columna de rectificación continua para separar 15000 kg/día de una mezcla de 40% de benceno y 60% de tolueno en un destilado conteniendo 97% de benceno y un residuo de 98% de tolueno. Todos los porcentajes son en peso. usará una razón de reflujo de 3,5 moles por cada mol de destilado, presión de alimentación es de 120 Kpa y temperatura de ebullición. Utilizando el método de Mc Cabe-Thiele 1.2.3.4.-
SOLUCIÓN mtotal°= m°= P= T= benceno= Tolueno= Destilado benceno= Residuo tolueno= Razon de reflujo tolueno= razon de destilador=
Calcular los moles de producto destilado y residuo por hora Calcular la temperatura tope y fondo de la columna Calcular relación de reflujo mínimo y calculado. Determinar el número de pisos ideales y la posición de la alimentación si el alimento entra en la columna como líquido a su temperatura de ebullición. a) Composición de la fracción M PROPIEDADES MOLARES DE LA MEZCLA 15000 Kg/dia XF 625 kg/h Benceno 0.4 120 Kpa Tolueno 0.6 EBULLICION Total 1 0.4 b) Temp. DyW 0.6 XF 0.97 Benceno 0.4 0.98 Tolueno 0.6 3.5 mol 1 mol
CALCULOS DE EQUILIBRIO DE ANTOINE EXT N 14 Temperatura
ECUACION DE ANTOINE BENZENE 𝐿�(𝑃)=𝑎+𝑏/((𝑇+𝑐))+𝑑∗ln(𝑇)+𝑒∗𝑇^𝑓
TOLUENO
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
357.39582182 359.71491322 362.03400461 364.353096 366.67218739 368.99127878 371.31037017 373.62946157 375.94855296 378.26764435 380.58673574 382.90582713 385.22491853 387.54400992 389.86310131
�_𝐵=(𝑃−𝑃 (𝑃𝑣𝑎𝑝)=𝑒^(𝑎+𝑏/((𝑇+𝑐))+𝑑∗ln (𝑇) +𝑒∗𝑇^𝑓" ")
�_𝐵=(𝑃−𝑃 (𝑃𝑣𝑎𝑝)=𝑒^(𝑎+𝑏/((𝑇+𝑐))+𝑑∗ln (𝑇) +𝑒∗𝑇^𝑓" ") 1.00
EQ
0.90
1.00
0.80
0.90 0.80
0.70
0.70
0.60
0.60
0.50
0.50
0.40
0.40
0.30
0.30 0.20
0.20
0.10
0.10
0.00 0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.00 0.00
0.10
0
40% de benceno y 60% porcentajes son en peso. Se Kpa y temperatura de
78.11 a BENZENE TOLUENE
𝐿�(𝑃)=𝑎+𝑏/((𝑇+𝑐))+𝑑∗ln( 169.65 76.4511
DATOS DE LA MEZCLA MW TEMP ebulli (K) n si el alimento BENCENO 78.11364 kg/kmol 353.24 TOLUENO 92.14052 kg/kmol 383.75 posición de la fracción Masica FLUJO MASICO FLUJO MOLAR Flujos kg/h OLARES DE LA MEZCLA Flujos kmol/h XD XW F D W F D 0.97 0.02 250 242.5 7.5 3.20046537 3.1044514121 0.03 0.98 375 7.5 367.5 4.06987067 0.0813974134 1 1 625 250 375 7.27033604 3.1858488255 Ln(P) 4.78749174 Y Corte de alim. Benceno Valor T. Estimado Dif=0 T. Alim (K) YF XF 4.787492 357.395822 -0.0000003 142.95832873 PUNTO 1 0 0.4402087267 4.787494 389.863101 -0.0000021 233.917860786 PUNTO 2 0.44020873 0.4402087267 376.876189515 L.A. para reflujo minimo UILIBRIO DE ANTOINE EXTENDIDA 103.876189515 Y X 2.3190913918 Curva de Equilibrio PUNTO 1 0.41 0.4402087267 P.vap.Benc P.vap.Tolue XB YB PUNTO 2 0.67 0.4402087267 Kpa Kpa LOA 120.00003 44.8493 1.00 1.00 Rexterno 128.48368 48.4520 0.89 0.96 Re=Rmin*R 0.44020873 0.4402087267 137.40516 52.2829 0.80 0.91 4.09836971 0.54499548 0.4402087267 146.77798 56.3524 0.70 0.86 0.54499548 156.61577 60.6708 0.62 0.81 𝑅𝑚𝑖�=𝑚/(1−𝑚) 𝑚=(�𝐷−𝑝𝑢�𝑡𝑜2)/(�𝐷−𝑝𝑢�𝑡𝑜1) 166.93231 65.2487 0.54 0.75 177.74146 70.0971 0.46 0.69 �_(�+1)=𝑅_𝑒/(𝑅_𝑒+1)�_𝐹+�_𝐷/(𝑅_𝑒+1) 189.05727 75.2271 0.39 0.62 200.89390 80.6500 0.33 0.55 1.00 213.26571 86.3774 0.26 0.47 226.18719 92.4211 0.21 0.39 0.90 239.67304 98.7929 0.15 0.30 253.73813 105.5051 0.10 0.21 0.80 268.39757 112.5700 0.05 0.11 283.66667 120.0003 0.00 0.00 0.70
�_𝐵=(𝑃−𝑃_𝑇^0)/(𝑃_𝐵^0−𝑃_𝑇^0)= �_𝐵=(𝑃_𝐵^0∗�_𝐵)/𝑃= )+𝑑∗ln (𝑇)
0.60 0.50
0.80 0.70
�_𝐵=(𝑃−𝑃_𝑇^0)/(𝑃_𝐵^0−𝑃_𝑇^0)= �_𝐵=(𝑃_𝐵^0∗�_𝐵)/𝑃= )+𝑑∗ln (𝑇)
0.60 0.50 0.40 0.30
1.00
0.20
0.90
0.10
0.80
0.00 0.00
0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.10
0.20
0.30
𝐿�(𝑃)=𝑎+𝑏/((𝑇+𝑐))+𝑑∗ln(𝑇)+𝑒∗𝑇^𝑓 b
c
-10314 -6995
0 0
2.09442E-05 d
e -23.5895 -9.1635
Den Ideal (Kg/m3) Tc (K) Pc (Kpa) 882.2 561.9 870 591.6
2.09442E-05 0.000006225
Vc(m3/Kgmol) 4924 4100
4 f 2 2
w 0.26 0.316
Composicion (fracc. Masica) XF XD XW 0.0960139612 0.44020873 0.9744503214 0.0235069804 3.988473258 0.55979127 0.0255496786 0.9764930196 4.0844872192 1 1 1 Corte de dest. Benceno Corte de fondo Benceno YD XD Yw Xw 0 0.97445032 0 0.0235069804 0.9744503214 0.97445032 0.0235069804 0.0235069804 Calculo de reflujo min. Linea Referencia 90° Y X m 0.53937487 0 0 Rmin 1.17096277 1 1
0.215 0.2596
Flujos kmol/h W
LOSE LOSA 0.9744503214 0.97445032 0.0235069804 0.0235069804 0.5449954772 0.44020873 0.5449954772 0.4402087267 𝑅𝑚𝑖�=𝑚/(1−𝑚)
𝐹+�_𝐷/(𝑅_𝑒+1)
Chart Title
𝑅𝑒𝑥𝑡𝑒𝑟�𝑜=𝑅𝑚𝑖�∗𝑅
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1 1
0.9
0.9
C1 C2 0.803858869 0.1911297879
0.8
0.8 0.7
0.7
𝑅𝑒𝑥𝑡𝑒𝑟�𝑜=𝑅𝑚𝑖�∗𝑅
4.098369712
0.6
0.6
0.5
0.5
0.4
0.4
0.3
0.3
0.2
0.2
0.1 0
0.1 0
1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Chart Title
0.8
0.9
0 1 0
0.1
0.2
0.3
0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0.90
1.00