Se alimenta a una torre de destilación 2 000 kg/hr de una mezcla que contiene 25% en masa de etanol y el resto es agua. El producto de la parte superior de la torre de destilación contiene 85% de etanol; mientras que en el residuo (flujo de fondos del equipo) sale etanol y agua. Se conoce que la cantidad que sale de destilado equivale al 25% de la cantidad que entra en la alimentación. Calcular el flujo que sale por la parte superior de la torre y la fracción másica de etanol y agua en la corriente de fondos.
Respuestas
- En la figura anexa se muestra un diagrama de procesos con cada una de las corrientes de entrada y salida al destilador.
- Haciendo un Balance de Masa General al sistema se tiene que la alimentación (A) es igual al Destilado (D) más los productos de fondo de la torre (F):
A = D + F → F = A – D (1)
-En el enunciado se indica que el destilado equivale a 25% de la cantidad que entra en la Alimentación, es decir:
D = (25/100) x A → D = 0,25 x 2000 kg/hr → D = 500 kg
- Sustituyendo en la ec (1), el residuo del fondo (F), es igual a:
F = 2000 kg/hr – 500 Kg/h → F = 1500 kg/h
- Haciendo un Balance de Masa por Componente, considerando el Etanol, se tiene:
A x %Ea = D x %Ed + F x %Ef (2)
- Tal como se muestra en el diagrama anexo, todas las variables son conocidas excepto el porcentaje de etanol en el fondo, despejando de la Ec. 2, esto es igual a:
%Ef = ( A x %Ea – D x %Ed)/F
→ % Ef = (2000 kg/h (25/100) - 500 kg x (85/100))/1500 kg/h
→ %Ef = 0.05 x 100
→ %Ef = 5%
- Sabemos que la composición de la corriente de fondo, es igual a:
%Ef + %Agf = 100% → %Agf = 100% - %Ef
→%Agf = 100% - 5%
→ %Agf = 95%
