Ejemplo 5 ecuación de Fenske

ejemplo 5

EJEMPLO 5 *al!ula el nmero m*nimo de etapas de e%ili/rio para el es%utani+aor e la ,igura. -upn una presin uni,orme e 80 psia /552 kPa en too el sistema. l alimento está  apori+ao un 13.3. %sera ue los !auales e )  ) en las !orrientes e estilao  prou!to son EPEC'CACOE mientras ue para el EPEC'CACOE resto e los !omponentes son E$MACOE.. E$MACOE

Para calcular el número mínimo de etapas teóricas según la ecuación de Fenske se requiere tener una esmación de las temperaturas de las etapas de cabeza y de cola. Para ello habrá que empezar haciendo un balance preliminar de materia para tener una esmación de la composición del deslado y del residuo (en este caso concreto se proporciona dicho balance preliminar como parte del enunciado del problema. !e supondrá comportamiento de mezcla ideal. "e esta manera# para los cálculos del equilibrio líquido$%apor necesarios para esmar las temperaturas de las etapas de cabeza y cola sólo se necesitan datos de las constantes de &ntoine para la presión de %apor.

Coeficientes de Antoine

Componente iC4 nC4 iC5 nC5 C6 C7 C8 C9

 P o    ? 2 ln i    ? 1   P!  T   ? 3     T /# $ 0

A+

A0

A,

Pc

5.611805 5.741624 5.49978 5.853654 6.039243 5.98627 6.4141 6.22189

3870.419 4126.385 4221.154 4598.287 5085.758 5278.902 5947.491 6662.655

409.949 409.5179 387.287 394.4148 382.794 359.5259 360.26 330.96

529.1 550.7 483 489.5 440 396.9 362.1 331

Balance preliminar de materia: Componente iC4 nC4 L!" iC5 #!" nC5 C6 C7 C8 C9 $otal

f i

1i

di

23i

/i

2Bi

12 448 36 15 23 39.1 272.2 31 876.3

0.0137 0.5112 0.0411 0.0171 0.0262 0.0446 0.3106 0.0354 1

12 442 13 1 0 0 0 0 468

0.0256 0.9444 0.0278 0.0021 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1

0 6 23 14 23 39.1 272.2 31 408.3

0.0000 0.0147 0.0563 0.0343 0.0563 0.0958 0.6667 0.0759 1

80

psia =

551.6

P= Ec%aci&n de 'ens(e:

>min 



     % j   log i     j  % i         



log a m

a m   a ij   a ij  >

1



kPa

a olatilia meia se !al!ula !omo la meia geom:tri!a entre las olatiliaes e las etapas e !a%e+a  e !ola /!omo se trata e un !onensaor total serán la temperatura e !onensa!in el estilao  la temperatura e e%ulli!in el resiuo.

1 2

a" C)lc%lo de la temperat%ra de roc*o del destilado: Temperatura e ro!"o = S& =S&'i()i = i Componente iC4 nC4 L!" iC5 #!" nC5 C6 C7 C8 C9

+,+-.

#$

1.000

;ntrou!e un alor e prue%a para T a+ <%us!ar o%jetio< para a!er ue

23i

Pi psia"

!i

23i !i

0.0256 0.9444 0.0278 0.0021 0 0 0 0

113.1 82.96 34.30 26.98 9.274 3.346 1.220 0.0908

1.413 1.037 0.4287 0.3372 0.1159 0.0418 0.0153 0.0011

0.0181 0.9107 0.0648 0.0063 0 0 0 0

i

3.296 2.419 1.000 0.7866 0.2704 0.0976 0.0356 0.0026

/" C)lc%lo de la temperat%ra de e/%llici&n del resid%o Temperatura e %ur%uja =

,08-9

#$

;Pr%e/a a cam/iar el entre el nC5?

;ntrou!e un alor e prue%a para T

Página 1

S&i =

1

ejemplo 5

Si  S&@i)i =

1.000

2Bi

Pi psia"

!i

!i2Bi

0.0000 0.0147 0.0563 0.0343 0.0563 0.0958 0.6667 0.0759

768.3 641.8 325.5 295.7 145.4 73.80 39.46 6.864

9.604 8.023 4.069 3.696 1.818 0.9225 0.4933 0.0858

0.0000 0.1179 0.2292 0.1267 0.1024 0.0883 0.3289 0.0065

Componente iC4 nC4 L!" iC5 #!" nC5 C6 C7 C8 C9

a+ <%us!ar o%jetio< para a!er ue S&i = 1 i

2.360 1.972 1.000 0.9084 0.4467 0.2267 0.1212 0.0211

c" C)lc%lo de la =olatilidad relati=a media am =

2.1839

d" C)lc%lo de m*n: i = ) = 442  j = ) = 13 %i = %) = 6 % j = %) = 23 >m"n = 6.23

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