REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR UNIVERSIDAD BOLIVARIANA DE VENEZUELA CENTRO DE ESTUDIOS EN CIENCIAS DE LA ENERGÍA P.F.G: EN REFINACIÓN Y PETROQUÍMICA NÚCLEO FALCÓN TRANSFERENCIA DE MASA PROF. Msc. Ing. ZAILEX GARCIA TRABAJO PRACTICO DESTILACION BINARIA Periodo II-2014 EJERCICIOS PARTE A 1. Una columna ha de ser diseñada para separar una mezcla de benceno y tolueno. La alimentación, está en su punto de burbuja y contiene 50% moles de benceno y va a ser fraccionada para producir un producto de cabeza que contiene 90% moles de benceno y un producto de fondo que contiene 10% moles de benceno. Si la razón de reflujo L/V = 0,6. ¿Sería el plato Nº 11, contando desde el tope un plato de alimentación operable? ¿Cuál sería el plato de alimentación operable más alto? 2. 2000Kg/h de una mezcla benceno tolueno de composición 37%p/p de benceno se trata en una columna en marcha continua para obtener un destilado de una composición de 90% molar de fracción y en la cual se halla un 41% de benceno que entra en la alimentación. La alimentación entra como vapor sobrecalentado a 113ºC y la relación de reflujo es 30% superior a la mínima. Determinar: a. Kmol por hora de destilado y residuo b. Numero de platos teóricos c. Plato de alimentación optimo d. Consumo horario de vapor si se utiliza vapor saturado a 250ºC como calefacción. 3. Una mezcla contiene 50% moles de A, la cual esta en su punto de burbuja. La unidad esta equilibrada con un hervidor equivalente a una etapa teórica. La razón del hervidor y del condensador es igual 2 y la volatilidad relativa es constante = 4. a. Si los residuos contienen 10% moles de A, ¿Cuál seria la composición del producto de cabeza, xD? b. Cuáles son los flujos de alimentación, tope y fondo en Kmol/h? c. Determine los números de etapas a reflujo total, mínimo y constante. EJERCICIOS PARTE B 1. Una instalación tiene que fraccionar una mezcla que contiene 80% moles de metanol y 20% moles de agua. El producto de cabeza al contener el 99,99% moles de metano y las colas 0,005% moles de metanol, la alimentación entra fría y por cada mol de alimentación se condensan 0,4 moles de vapor en el plato de alimentación. La relación de reflujo en la parte superior de la columna es 1,35 y el reflujo esta a la temperatura de ebullición. Calcular: a. Flujos de destilado y residuo en Kmol/h b. Numero de etapas mínimas c. El número máximo de platos d. La relación de reflujo mínimo
2. 1000 Kmol/h de una mezcla formada por benceno – tolueno, con una composición 45% molar en benceno, son alimentados a una columna de destilación para una separación mediante un proceso de múltiples etapas en contracorriente. La mezcla entra a 25ºC y la presión dentro de la columna es de 1atm. El producto de la parte superior tendrá una composición del 95% molar de benceno y contendrá el 4,04% del tolueno. Se usara una relación de reflujo de 200% superior a la minima. Halle: a. Flujos de destilado y residuo en Kmol/h b. Numero de etapas mínimas c. Numero de etapas a reflujo total d. Número máximo de etapas. e. Cantidad de vapor requerido en el calderón, si se usa vapor de agua saturada a 300ºC. 3. Una columna de destilación es diseñada para separar metanol y agua continuamente. La alimentación contiene 40 Kmol/h de metanol y 60 Kmol/h de agua y entra como mezcla liquido – vapor en la proporción 3:1 liquido a vapor. La alimentación será introducida en el plato óptimo. El destilado tiene una composición de 98% de metanol y el 2% de metanol se recupera en el fondo. La razón de reflujo será de 0,25 mayor que la minima. Determinar: a. Flujos de destilado y residuo en Kmol/h b. Número mínimo de etapas teóricas c. Numero de etapas teóricas d. Numero de etapas reales si la eficiencia de la torre es de 75%. SIGA LOS SIGUIENTES LINEAMIENTOS: 1. El trabajo será realizado de MAXIMO 3 estudiantes. 2. La metodología para seleccionar los ejercicios de la parte A o B es la siguiente: Z es la parte entera de la media del último digito del número de cedula de cada integrante del equipo. Si Z está entre 0 – 4 les corresponde resolver los ejercicios de la parte A, y si Z está entre 5 – 9 les corresponde resolver los ejercicios de la parte B. EJEMPLO: 14.802.272, 15.981.443, 13.933.812; la media es (2 + 3 + 2)/3 = 2,33, la parte entera es el 2 (Z = 2), lo que correspondería hacer el ejercicio A 3. Deben presentar todos los cálculos realizados en el ejercicio, incluyendo las conversiones de unidades. 4. Todos los resultados deben ser presentados con 3 decimales el último aproximado. 5. Entregar todas las gráficas utilizadas, realice cada cálculo de etapas en graficas separadas. 6. Debe entregar el trabajo a manuscrito, sujetado con un gancho (solamente) no en carpeta; no se aceptara trabajo suelto, con clips, ni ningún sujetador parecido, no suelto en sobre, ni en carpetas transparentes o similares. La no presentación adecuada y exigida será penalizada. 7. La página principal del trabajo será como la que se muestra a continuación; el trabajo no tendrá portada. Al grupo que le toca los ejercicios parte B coloca en la hoja principal los ejercicios correspondientes. 8. Fecha tope de entrega: Jueves 11/12/14 a las 9:00am en la oficina de la coordinación del PFG.
REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR UNIVERSIDAD BOLIVARIANA DE VENEZUELA CENTRO DE ESTUDIOS EN CIENCIAS DE LA ENERGÍA P.F.G: EN REFINACIÓN Y PETROQUÍMICA NÚCLEO FALCÓN TRANSFERENCIA DE MASA PROF. Msc. Ing. ZAILEX GARCIA TRABAJO PRACTICO DESTILACION BINARIA Periodo II-2014 EJERCICIOS PARTE A 1. Una columna ha de ser diseñada para separar una mezcla de benceno y tolueno. La alimentación, está en su punto de burbuja y contiene 50% moles de benceno y va a ser fraccionada para producir un producto de cabeza que contiene 90% moles de benceno y un producto de fondo que contiene 10% moles de benceno. Si la razón de reflujo L/V = 0,6. ¿Sería el plato Nº 11, contando desde el tope un plato de alimentación operable? ¿Cuál sería el plato de alimentación operable más alto? 2. 2000Kg/h de una mezcla benceno tolueno de composición 37%p/p de benceno se trata en una columna en marcha continua para obtener un destilado de una composición de 90% molar de fracción y en la cual se halla un 41% de benceno que entra en la alimentación. La alimentación entra como vapor sobrecalentado a 113ºC y la relación de reflujo es 30% superior a la mínima. Determinar: a. Kmol por hora de destilado y residuo b. Numero de platos teóricos c. Plato de alimentación optimo d. Consumo horario de vapor si se utiliza vapor saturado a 250ºC como calefacción. 3. Una mezcla contiene 50% moles de A, la cual está en su punto de burbuja. La unidad esta equilibrada con un hervidor equivalente a una etapa teórica. La razón del hervidor y del condensador es igual 2 y la volatilidad relativa es constante = 4. a. Si los residuos contienen 10% moles de A, ¿Cuál sería la composición del producto de cabeza, xD? b. Cuáles son los flujos de alimentación, tope y fondo en Kmol/h? c. Determine los números de etapas a reflujo total, mínimo y constante. ASIGNACIÓN DESTILACION BINARIA. TRANSFERENCIA DE MASA Apellidos y Nombres 1. INTEGRANTES DEL EQUIPO DE TRABAJO
2. 3.
C.I
SECC
Firma
