Una columna de rectificación separa una mezcla de etanol y agua. Se calcula que la columna debe quitar 372,858 kcal de calor en el condensador usando agua de 25°C a 45°C. También se calcula que la columna requiere 7,449.77 kg/h de vapor a una presión de 2.4 kg/cm2 en el rehervidor.
Una columna de rectificación separa una mezcla de etanol y agua. Se calcula que la columna debe quitar 372,858 kcal de calor en el condensador usando agua de 25°C a 45°C. También se calcula que la columna requiere 7,449.77 kg/h de vapor a una presión de 2.4 kg/cm2 en el rehervidor.
Descripción original:
Ejercicio de reacción química en balance de energía
Una columna de rectificación separa una mezcla de etanol y agua. Se calcula que la columna debe quitar 372,858 kcal de calor en el condensador usando agua de 25°C a 45°C. También se calcula que la columna requiere 7,449.77 kg/h de vapor a una presión de 2.4 kg/cm2 en el rehervidor.
Una columna de rectificación separa una mezcla de etanol y agua. Se calcula que la columna debe quitar 372,858 kcal de calor en el condensador usando agua de 25°C a 45°C. También se calcula que la columna requiere 7,449.77 kg/h de vapor a una presión de 2.4 kg/cm2 en el rehervidor.
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
UNI
FACULTAD DE INGENIRÍA QUÍMICA
OPERACIONES UNITARIAS
INGENIERÍA QUÍMICA
Tarea de Balance de energía.
Grupo #8 Integrantes: Br. Blanco Schock Fernando Santiago. Br. García Baltodano Víctor Ali. Br. Guzmán Sánchez Yasser Martín Br. Rivas Sánchez Alen Jasmir. Br. Reyes Sánchez Jordan Javier.
Grupo: 3T1-IQ
Docente: MSc. Ing. Claudia Martínez
20 de junio de 2020 Una columna de rectificación separa 20,000 kg/h de una mezcla que contiene 15% de etanol y 85% agua en peso, con objeto de obtener un producto destilado con 90% en mol de etanol y unos fondos con el 1.5% de etanol en mol. Se utiliza un reflujo de 3.5 kgmol/kgmol de producto destilado. Los vapores que entran al condensador están saturados y salen del mismo como líquido saturado. Los productos de fondo y la alimentación también están saturados. Calcular: a) El calor que debe quitarse en el condensador y el agua requerida para ello si ésta entra a 25 °C y sale a 45 °C. b) El vapor necesario en el rehervidor si se usa vapor con una presión manométrica de 1.4 kg/cm2 .
Balance de materia. Moles entrantes 20,000 ( 0.15 ) 20,000 ( 0.85 ) Kgmol F= + =1009.66 46 18 h Balance de global F=D+W 1009.66=D+W Balance de etanol 0.15F=0.9D+0.015W 0.15(1009.66) =0.9D+0.015W 151.449=0.9D+0.015W D=154.01 W=855.6 R/D=3.5 R=3.5D … D=154.01 R=154.01(4) R=616.04
V=R+D V=616.04+154.01 V=770.05 Balance global de energía F H F +Q R−QC =W H W + D H D
Balance de energía en condensador
V ( H VENTRA −H SALE V )=B ( H ENTRA B −H SALE B ) …
QC =B ( H SALE B −H ENTRA B ) Q R=C (H ENTRA C −H SALE C )
Obteniendo entalpía del gráfico
Tenemos
V ( H ENTRA V −H VSALE ) V ( H VENTRA −H SALE V ) =B= ( H SALE −H ENTRA ) Cp ΔT V V
770.05 (11607−1923 ) Kg B= =372,858.21 de H 2 O 1(45−25) h Seguimos obteniendo entalpías del gráfico Kcal H W =1790 Kgmol Kcal H F=368 Kgmol H D=1920
Balance total de energía
1009.66 ( 362.339 ) +Q R =855.66 ( 1790 ) +154.01 ( 1920 )+7,457,164.2 Kcal Q R=8,912,209.3 h Vapor necesario P. vap=1.4+1=2.4kh/cm2 Interpolando en tablas de vapor a una P=2.4kh/cm2. Realizando los cálculos debidos obtenemos una cantidad de vapor de 7449.77 Kg/h.
