Una refinería separa por destilación 50.000 kg/h de una mezcla que contiene 35% de propano y 65% de butano, porcentajes en peso. En el destilado aparecen 100 kg/h de butano y el resto es propano, mientras que con el residuo salen 65 kg/h de propano y el resto es butano ¿Cuáles serán las composiciones del residuo y el destilado?
Respuestas
En el proceso de destilación se tiene la siguiente composición de residuo y destilado:
Residuo: 99,8 % butano - 0,2 % propano
Destilado: 0,6 % butano - 99,4 % propano
Llamaremos:
Alimentación al proceso : A
Destilado: D
Residuo: R
Sabemos que:
Corriente A: 50.000 kg/h de mezcla 35% propano - 65% butano
Corriente D: 100 kg/h de butano - el resto es propano
Corriente R: 65 kg/h de propano - el resto es butano
Balance general: A = D + R ⇒ 50.000 = D + R (1)
Balance de butano : butano en A = butano en R + butano en D
( 50.000 × 0,65 ) kg/h = butano en R + 100 kg/h
butano en R = ( 50.000 × 0,65 ) kg/h - 100 kg/h
butano en R = 32.400 kg/h
Balance de propano: propano en A = propano en D + propano en R
(50.000 × 0,35) kg/h = propano en D + 65 kg/h
propano en D = 17.435 kg/h
Composición del residuo = propano en R + butano en R
Composición del residuo = 65 kg/h propano + 32.400 kg/h butano
Total residuo = 32.465 kg/h
% butano en residuo = (32.400 / 32.465 ) × 100 = 99,8 %
% propano en residuo = 100 - 99,8 = 0,2 %
Composición del destilado = propano en D + butano en D
D = A - R (de la ecuación (1) )
D = 50.000 kg/h - 32.465 kg/h
D = 17.535 kg/h
% butano en destilado = (100 / 17.535 ) × 100 = 0,6 %
% propano en destilado = 100 - 0,57 = 99,4 %