Transferencia De Masa

Se analizó una separación entre n-C6 y n-C8 en una columna operando a 1.2 atm de presión; de este proceso se requiere que el destilado sea un 95% en n-C6 y que en los fondos se obtenga un 4.3% de n-C6.

Una primera corriente de alimentación tiene un 40% de n-C6 a una temperatura 15°C menor a su temperatura de burbuja que son 80.7768499°C; una segunda corriente de alimentación contiene un 20% de n-C6 y se encuentra como vapor saturado.

Se tomó como base de cálculo que la corriente uno tiene un flujo de 300 Kmol/h y la corriente dos tiene un flujo de 200 Kmol/h; la segunda corriente al ser un vapor saturado tiene una calidad igual a cero debido a que en esta corriente no hay presencia de líquido. Por otra parte, la temperatura de referencia se tomó como 25°C, la temperatura de burbuja con la que se analizó el problema fue de 95.7768499°C y la temperatura de roció fue de 116.716773°C; esta dos últimas temperaturas son con respecto al n-C6 debido a que es el compuesto más volátil.

La presión de saturación se halló por medio de la ecuación de Antoine usando como referencia las constantes aportadas por la base de datos de NIST. Las constantes de distribución se hallaron por medio de la relación de la presión de saturación del compuesto y la presión total del sistema, y las fracciones liquidas de los compuestos es por medio de la relación entre la fracción gaseosa y la constante de distribución K.

La función objetivo es la suma de las fracciones liquidas de los dos compuestos menos la unidad para que la herramienta Solver aproxime esa operación a cero, tomando como celda cambiante o variable la temperatura. La línea de operación superior se utiliza hasta que la composición del n-C6 en fase liquida sea menor o igual a la composición de este mismo compuesto en la alimentación uno (Z 1); cuando se cumple esto, se comienza a utilizar la línea de operación intermedia para hallar el plato de alimentación para la corriente de alimentación dos (Z 2).

Debido a que la corriente de alimentación dos es un vapor saturado, la pendiente según el grafico de McCabe, es una línea horizontal; por tanto se toma como referencia el valor de la fracción de vapor del compuesto más volátil. Se empieza a trabajar con la línea de operación inferior cuando el valor de la fracción de vapor de n-C6 sea menor o igual a la composición de la alimentación de la corriente dos que en este caso es del 20% del n-C6.

El plato de alimentación superior es en la etapa o plato número tres debido a que es la última etapa donde se opera con la línea de operación superior; lo mismo ocurre con la alimentación para la corriente dos en donde se deja de operar con la línea de operación intermedia que en este caso fue en la etapa seis. Haciendo el cambio de los platos de alimentación, se puede concluir que las composiciones no varían de manera significativa durante el proceso; por consiguiente,

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