Informe Destilacion Diferencial PARTE 2

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PARTE 2DE 2 DEL PROCESO DE DESTILACION DIFERENCIAL

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    La lnea de tendencia genera la ecuacin para elcomportamiento de la densidad respecto a lavariacin de la concentracin.

    Al despejar la ecuacin para el valor de y =densidad = 0,8518 g/ml, el valor de x despejadoequivale a, 0,7581 es decir, 75,8132 % deconcentracin V/V de etanol en agua.

    El nmero de moles de alcohol destilados equivalea:Etanol = 75,8132 % * 24,7 ml de destilado = 18,7258ml de etanol puro., , ,= ,Agua = 24,7 - 18,7258 ml de etanol = 5,9742 ml., = ,Un total de 0,6526 moles fueron vaporizadas ydestiladas.

    Por lo tanto V = 0,6526 moles.

    Los fondos se calculan haciendo un balance molar:

    4,7869 - 0,6526 = 4,1343 moles en los fondos.

    Aplicando la ecuacin de Rayleigh4,78694,1343 = , = ( ),Los valores de X y de Y deben ser hallados a partirde las presiones de vapor del etanol y del agua, paralo cual se utiliza la ecuacin de Antoine.=

    Los valores de las constantes a,b y c para el etanol yel agua se muestran a continuacin en la tabla 2.Table No. 2 : BASE DE DATOS Ref: POLING, BRUCE; PRAUSNITZ, JOHN& O'CONNELL, JOHN. "The Properties of Gases and Liquids". 5thedition. McGraw Hill. New York. 2001

    Las presiones de vapor se registran a continuacinen la tabla No 3. Para temperaturas entre 70 y 92,6C debido a que el etanol ebulle entre 71,4 y 71,5C a Presin de 577,3 mmHg y el agua ebulle entre92,5 y 92,6 C para esta misma presin Atmosfrica.Tabla No. 3- presiones de vapor de Etanol (A) y agua (B)

    Temperatura C P.A. mmhg PB mmhg

    70 542,63169 233,75649971 565,77904 244,02295771,3 572,883025 247,1761971,4 575,267621 248,23488771,5 577,660555 249,29741371,6 580,061852 250,36377871,7 582,471534 251,43399371,8 584,889624 252,50806971,9 587,316146 253,58601872 589,751122 254,66785174 640,262394 277,13744876 694,355823 301,25659178 752,229001 327,12029880 814,086907 354,82737882 880,142005 384,48049384 950,614354 416,18622186 1025,73169 450,0551288 1105,72955 486,20178490 1190,85129 524,74489992 1281,34824 565,80730292,5 1304,84257 576,48133492,6 1309,58405 578,636164

    No. SUSTANCIA FORMULA A B C

    1 Etanol C2H6O 5.33675 1648.220 230.9182 Agua H2O 5.11564 1687.537 230.170

    Concentracion V/V

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    Ya calculadas las presiones de vapor para cadacomponente, se calcula el equilibrio liquido-vaporpara el etanol con las ecuaciones de equilibrio:= = Seguido se calcula el factor integral :1( )

    Con los datos obtenidos se grafica X contra (1/(y-x))y se calcula el rea bajo la curva en el intervalo delas abscisas iniciando en X = 0,07155 ydisminuyendo la composicin en X hasta conseguirhallar el rea equivalente a 0,1466.

    Xa Ya 1/(y-x)0,07889896 0,16275234 11,92557730,06271168 0,13176315 14,48195250,04684807 0,10025405 18,72449480,03130051 0,0682184 27,08713180,01606155 0,03564947 51,0518663

    El valor aproximado de X= 0,06

    X fondos = 0,06 fraccin mol de etanol en elresiduo.

    La fraccin de vapor en el destilado, se deduce pormedio de un balance por componentes:( , , ) = , + ( , , )

    Y = 0,15097 fraccin mol de etanol enel destilado.

    TemperaturaC

    P.A.mmhg

    PBmmhg Xa Ya 1/(y-x)

    70 542,63169 233,756499 1,11224051 1,04544769 -14,971667771 565,77904 244,022957 1,0358065 1,0151353 -48,376479471,3 572,883025 247,17619 1,0135612 1,00580635 -128,95156371,4 575,267621 248,234887 1,00621461 1,00267224 -282,2969371,5 577,660555 249,297413 0,99890196 0,99952583 1602,9011571,6 580,061852 250,363778 0,99162309 0,9963671 210,79218771,7 582,471534 251,433993 0,9843778 0,993196 113,40190971,8 584,889624 252,508069 0,97716593 0,99001249 77,841818871,9 587,316146 253,586018 0,96998729 0,98681655 59,420305172 589,751122 254,667851 0,96284171 0,98360814 48,154642874 640,262394 277,137448 0,82660956 0,91676254 11,092256576 694,355823 301,256591 0,70222322 0,84460901 7,0231727278 752,229001 327,120298 0,5885076 0,76683264 5,6077373880 814,086907 354,827378 0,48441591 0,68310523 5,0329831582 880,142005 384,480493 0,38901448 0,59308503 4,9002662184 950,614354 416,186221 0,30146949 0,49641647 5,1295999486 1025,73169 450,05512 0,22103536 0,39272991 5,8242967988 1105,72955 486,201784 0,14704461 0,28164138 7,4295988390 1190,85129 524,744899 0,07889896 0,16275234 11,925577392 1281,34824 565,807302 0,01606155 0,03564947 51,051866392,5 1304,84257 576,481334 0,00112398 0,00254048 705,96550492,6 1309,58405 578,636164 -0,00182799 -0,00414672 -431,2694

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    1. Conclusiones

    El mtodo de tanteo para hallar lascomposiciones de etanol en los flujos de unproceso, llegan a diferir en gran cantidad deos resultados obtenidos por medicindirecta de densidad, debido en mayor partea la inexactitud del clculo de un rea bajouna lnea de tendencia polinomial.

    El equilibrio lquido vapor de una mezclahomognea permite monitorear y predecirel resultado de una destilacin diferencial,con un manejo de presiones y temperaturasque modifiquen la relacin entre destilado yalimentacin.

    La eficiencia de la destilacin de acuerdo alos clculos de tanteo equivale a un 30% dela capacidad de destilacin medida pordensidades.

    De acuerdo a la medicin de la densidad delcaudal de destilacin, la efectividad de ladestilacin alcanzo un 93,63 %.

    BIBLIOGRAFIA Treybal, R.E., Mass transfer operations.

    McGraw-Hill Book CO. Segunda edicin,1980 [1]

    http://www.ecured.cu/index.php/Destilaci%C3%B3n_fraccionada

    http://apuntescientificos.org/dest-fracc-azotropos-qfi.html

    http://www.ub.edu/oblq/oblq%20castellano/destilacio_tipus.html