Disee una columna de destilacin para separar una mezcla de benceno tolueno y xileno que ingresa en una alimentacin de 60 mol/h benceno 30 mol /h de tolueno y 10 mol/h de xileno. No debe existir xileno en el tope de la columna y la concentracin del tolueno no debe ser mayor de 0.5%. la concentracin de benceno en las colas no debe ser mayor de 0.5%. la temperatura de alimentacin es 104 F y el reflujo no se subenfria. La columna opera a presin atmosfrica con una contra presin promedio de 850 mmHg se usa una relacin de reflujo de 2. Suponga que el sistema es ideal y el punto de burbuja es de 94C. el calor sensible requerido para elevar la temperatura del benceno y tolueno hasta su punto de burbuja es 9337 cal/mol y 1010 cal/mol respectivamente y su calor latente de evaporacin 7566 cal/mol y 7912 cal/mol respectivamente la volatilidad relativa es de LK/HK= 2,58.

xiyi

00

0.10.21

0.210.39

0.350.57

0.490.72

0.710.86

0.80.91

0.90.96

11

Cxi bencenoyi benceno

8911

900.950.97

950.720.92

1000.560.75

1050.40.61

1100.250.44

1150.120.25

12100

PROCEDIMIENTO1. Determinacin de los componentes claves

Clave ligero (LK): bencenoClave pesado (HK): toluenoLa volatilidad relativa es

2. Distribucin de los componentes

V

Benceno (Tolueno (

L D

Benceno (Tolueno (Xileno (

F

WBenceno (Tolueno (Xileno (

Realizamos un balance de materiaDatos del problema: Balance General

(1)

Balance Parcial Benceno

Tolueno

Xileno

De la ecuacin (1) y (2)

Por lo tanto en fondos:

V

B: 99.5%= 59.8005 mol/hT: 0.5%=0.3005 mol/h

L D

B: 60% =60 mol/hT: 30%=30 mol/hX: 10% =10 mol/h

F

WB: 0.5% = 0.1995 mol/hX: 25.06%=10 mol/hT:74.44%=29.6995 mol/h

componentesFDW

XfinFiXDinDiXWinwi

Benceno0.6600.99559.80050.0050.1995

Tolueno0.3300.0050.30050.250629.6995

Xileno0.110__0.744410

3. Relacin de reflujo

Para hallar Rm usamos el mtodo de Underwood

Asumimos las volatilidades y caudales son constantes (V, , L, )

A partir de

Damos diferentes valores a y graficamosHallar las volatilidades relativascomponentetemperaturaABCPresin vapor

benceno946.905651211.033220.791144.289864

tolueno6.954641344.8219.482462.1261212

xileno6.998911474.679213.686160.7329803

Valores de Para

componenteXfiii-Xfii-

benceno0.62.476141931.876141931.076141931.743396369

tolueno0.310.7-0.4-1.75

xileno0.10.347811930.24781193-1.05218807-0.23552057

-0.2421242

Para

componenteXfiii-Xfii-

benceno0.62.476141931.876141930.676141932.774775315

tolueno0.310.7-0.8-0.875

xileno0.10.347811930.24781193-1.45218807-0.17064727

1.729128041

Para

componenteXfiii-Xfii-

benceno0.62.476141931.876141930.276141936.794121964

tolueno0.310.7-1.2-0.58333333

xileno0.10.347811930.24781193-1.85218807-0.13379415

6.076994477

1.4-0.2421242

1.81.72912804

2.26.07699448

Hallar q

componenteCp

benceno33.1959337

tolueno39.14257566

xileno44.528787.4

Promedio36.111758750.74

q1.22284224

1-q-0.22284224

4.