Un liquido de un fermentador de destilería contiene 10% de etanol y 90% de agua.
Se bombean 40000 Kg/h de este producto de fermentación a una columna de
destilación. Bajo las actuales condiciones de operación se produce un destilado con
un 45% de etanol y 55% de agua en la parte superior de la comuna a una velocidad 10 veces inferior a la de la alimentación .
calcular cuál es la composición del residuo del fondo de la torre de destilación
calcular cuál es la velocidad de perdida de alcohol en el fondo
Respuestas
Se pide realizar cálculos de flujo y composición de corrientes en una columna de destilación y se obtienen los resultados siguientes:
Composición de residuo de fondo: 6% etanol y 94% agua
Velocidad de pérdida de alcohol en el fondo = 2.200 kg/h.
Entrada a la columna de destilación = F
Destilado (Tope) = D
Residuo de fondo = B
Sabemos que:
F= 40.000 kg/h
D = F / 10 = 4.000 kg/h
Composición de F: 10% etanol = 0,10 × 40.000 = 4.000 kg/h etanol
90% agua = 0,90 × 40.000 = 36.000 kg/h agua
Composición de D: 45% etanol = 0,45 × 4.000 = 1.800 kg/h etanol
55% agua = 0,55 × 4.000 = 2.200 kg/h agua
Calculamos el flujo de la corriente B:
F = B + D ⇒ 40.000 = B + 4.000 ⇒ B = 36.000 kg/h
Haciendo un balance de etanol:
Etanol en F = etanol en D + etanol en B
Etanol en B = Etanol en F - Etanol en D
Etanol en B = 4.000 - 1.800 = 2.200 kg/h
La corriente B es de 36.000 kg/h
Etanol en B = 2.200 Kg/h
% etanol en B = (2.200 / 36.000) × 100 = 6 %
Entonces, tenemos que la composición de residuo de fondo es 6% etanol y 94% agua y la velocidad de pérdida de alcohol en el fondo es de 2200 kg/h.