Treybal 9.10

Problema 9.10

x fracción mol de Calor int. De sol. y fracción mol en Capacidad Acetona en el A 15C (kJ/kmol equilibrio de Temperatura calorífica a 17.2 líquido sol) acetona en vapor vapor líquido C C (kJ/kg sol C) 0.001 0 0.000 100.0 4.187 0.01 0.253 91.7 4.179 0.02 -188.4 0.425 86.6 4.162 0.05 -447.3 0.624 75.7 4.124 0.10 -668.7 0.755 66.6 4.020 0.15 -770 0.798 63.4 3.894 0.20 -786 0.815 62.2 3.810 0.30 -719 0.830 61.0 3.559 0.40 -509 0.839 60.4 3.350 0.50 -350.1 0.849 60.0 3.140 0.60 -252.6 0.859 59.5 2.931 0.70 0.874 58.9 2.763 0.80 0.898 58.2 2.554 0.90 0.935 57.5 2.387 0.95 0.963 57.0 2.303 1.00 1.000 56.5

t ( C) Capacidad calorífica acetona (kJ/kg C) Calor latente de evaporación (kJ/kg)

20.0

37.8

65.6

93.3

2.22

2.26

2.34

2.43

1013

976

917

863

Calor int. de sol. a 15 C (kJ/kmol sol)

Calor Integral de solucion a 15C 0 -100 0 -200 -300 -400 -500 -600 -700 -800 -900

0.5

1

Series1

x fracción mol de Acetona en el líquido

1.000

1.5

y Fracción mol de acetona en vapor

1.000 0.900 0.800 0.700 0.600 0.500 0.400 0.300 0.200 0.100 0.000 0

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

1 Curva equilibrio

x fraccion molar de acetona en liq

Diagonal

Q' xD

95462 0.9687

Q'' xw

-9744 0.000406

ENTALPIA COMPOSICION x

CL (kJ/kg C)

Mav 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.05 0.01 0.002 0

58.05 54.05 50.04 46.04 42.04 38.04 34.03 30.03 26.03 22.02 20.02 18.42 18.10 18.02

Hs (J/kmol) 2258 2389 2554 2763 2931 3140 3350 3559 3810 4020 4124 4179 4182 4182

0 -44194 -100018 -172124 -252600 -350100 -509000 -719000 -186000 -668700 -447300 -93040 0 0

tL ( C) 56.5 57.5 58.2 58.9 59.5 60.0 60.4 61.0 62.2 66.6 75.7 91.7 100.0 100.0

y

Calor latente A Calor latente B (kJ/kg) (kJ/kg) 519.9 518.7 2364.0 516.4 2358.8 511.7 2349.3 504.7 2335.5 498.9 2323.0 495.4 2314.6 491.9 2306.2 488.5 2297.6 485.0 2290.6 479.2 2274.6 473.2 2258.5 473.3 2258.5 472.2 2251.0

tG ( C) 1 0.92 0.85 0.79 0.72 0.65 0.59 0.53 0.46 0.39 0.21 0.03 0.01 0

56.5 57.8 60.0 63.9 69.6 74.4 77.8 81.1 84.4 87.2 93.3 99.4 99.4 100.0

x vrs. HL

Entalpía composición

y vrs. HG Series3

120000

Series4

100000 80000

H

60000 40000 20000 0 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

-20000 x, y

Curvas de operación: Rectificación

Agotamiento

x

y 0.9687

x 0.9687

HG (kJ/kmol) 35728 36632 37479 38296 39288 40206 40964 41694 42497 43246 45088 46817 46983 46976

y 0.12

0.48

0.85 0.69 0.48 0.27 0.12

0.89 0.79 0.67 0.55 0.48

0.09 0.06 0.04 0.02 0.005

0.36 0.26 0.14 0.08 0.025

Diagonal 45 grados y=x 0.001 0.01 0.02 0.05 0.1 0.15 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.95 1

100.0

850

15.0

56.9

2.20

2.32035841

HL (kJ/kmol) 5440 5443 5421 5412 5230 5024 4667 4197 4494 3900 4565 5811 6434 6406

Entalpía composición 120000

100000

80000

H

60000

40000

20000

0 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

-20000 x, y

1.000

0.900

y Fracción mol de acetona en vapor

0.800

0.700

0.600

0.500

y Fracción mol de acetona en vapo

0.500

0.400

0.300

0.200

0.100

0.000 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

x fraccion molar de acetona en liq

x vrs. HL

composición

y vrs. HG Series3 Series4

0.6

0.7

0.8

0.9

1

ar de acetona en liq

0.6

0.7

0.8

0.9

1

Curva equilibrio Diagonal Rectificación Agotamiento

1.000

0.900

y Fracción mol de acetona en vapor

0.800

xD / R+1

0.700

0.600

0.500

0.400

0.300

0.200

0.100

0.000 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

x fraccion molar de acetona en liq

xW xD R xD / R+1

0.9687 1.8 0.34596429

q pendiente x

1.08 13.99 y

0.0937 0.1137

0.0937 0.3793

xF

0.6

0.7

0.8

0.9

1

Curva equilibrio

ar de acetona en liq

Diagonal q

xD