Question

100 moles por hora de una solución 40% molar de dicloruro de etileno, en tolueno, son alimentadas en la mitad de una columna de
destilación, en la cual no hay acumulación neta. Las 100 oles/hr del fluido son distribuidas en dos corrientes; una es elevada y destilada, y la otra se constituye en la corriente de base, el fluido destilado contiene 95% de Dicloruro de etileno y el fluido base contiene 10% de Dicloruro de etileno. ¿Cuál es el porcentaje de flujo de cada corriente?

Answer 1

Este es un problema que se plantea como un balance de masa.

En vista de que la masa no se acumula ni se pierde, ni hay transformación de los compuestos,

Si llamas A al flujo de destilado y B al flujo de fluido base:

Lo que entra = lo que sale =>

Corriente de entrada = Corriente A + corriente B

100 moles/h = A + B

Balance en cada componente

Dicloroetileno:

100 moles/ h * 40% = 95% A + 10% B

Tolueno:

100 moles / h * 60% = 5% A + 90% B

Tenemos tres ecuaciones pero ellas no son independientes entres sí. Solo dos son independientes. Puedes tomar dos cualesquiera.

A efecto de cálculos lo más fácil es trabajar con estas dos:

(1) 100 = A + B

(2) 40 = 0,95A + 0,10B

Para resolverla voy a multplicar la primera por 0,10 y restarla de la segunda

10 = 0,10A + 0,10 B

=> 40 - 10 = 0,95 A - 0,10 A

=> 30 = 0,85 A

=> A = 30 / 0,85

=> A = 35,29 mol / h

Y B = 100 mol / h  - 35,29 mol / h = 64,71 mol/h

Como la alimentación es de 100 mol/h el porcentaje es de cada corriente es el mismo valor encontrado arriba.

Respuesta: Flujo de destilado = 35,29 %, flujo de base = 64,71%