RECTIFICACIÓN MEZCLA BINARIA

DIÁMETRO : Flujo de fluidos, velocidad de inundación y arrastre ALTURA : nº de platos o etapas teóricas de equilibrio Problema de transferencia de materia F, z D, x D + W x w

Balance externo materia

F=D+W F·z=D·x D +W·x W

Balance materia platoV n+1 =L n +D

V n+1 ·y n+1 =L n ·x n +D·x D Línea de operación enriquecimiento: y n  1  L n V n  1  x n  V D n  1 · x D Línea de operación agotamiento V n y n V n+1 y n+1 F z plato n L n x n q C D x D

Equilibrio

(x n , y n , T n ) Balance de energía W x W q B

RECTIFICACIÓN MEZCLA BINARIA

Balance de energía 0 F·h F +q B =D·h D +W·h W +q C +q T  q M V n L n-1 n-1 n V n y n V n+1 y n+1 plato n L n x n V n+1 L n F z n+1 L n-1 ·h n-1 +V n+1 ·H n+1 =L n ·h n +V n ·H n +q T  q M h n = f(x n , Tn) H n+1 = f(y n+1 , T n+1 ) q C D x D W x W

RESOLUCIÓN SIMULTÁNEA Materia + Energía + Equilibrio

q B

RECTIFICACIÓN MEZCLA BINARIA

Conozco D, x D , V 1 , y 1 , L 0, x 0

Balance externo materia

F=D+W F·z=D·x D +W·x W

Balance materia plato 1 y destilado V 2 =L 1 +D

Línea de operación enriquecimiento: y 2  L 1 V 2  x 1  D V 2 · x D Balance de energía entre platos consecutivos L 0 ·h 0 +V 2 ·H 2 =L 1 ·h 1 +V 1 ·H 1 h 1 = f(x 1 , T 1 ) H 2 = f(y 2 , T 2 )

Equilibrio

y 1 = eq x 1 x 1 , y 1 , T 1 x 2 , y 2 , T 2 F z V 1 y 1 V 2 y 2 q B plato 1 L 1 x 1 q C D x D W x W Resolución simultánea, precisa iterar T 2 o y 2

MÉTODO GRÁFICO: PONCHON-SAVARIT

Diagrama entalpía-composición

Proceso no adiabático

F·h F +q B =D·h D +W·h W +q C h D ’= h D + q c /D h w ’= h w - q B /W ?

F·h F = D·h D ’ + W·h W ’ F z V 1 y 1 V 2 y 2 L 0 plato 1 L 1 x 1 q C D x D V 1 =L 0 + D V 1 ·H 1 = L 0 ·h 0 +D.h

D ’ L 0 V 1  h ' D h ' D  H 1  h 0  n n  m q B W x W

MÉTODO GRÁFICO: PONCHON-SAVARIT

1.- Sitúa en abscisas x D , z y x w 25 2.- Calcula y representa entalpía de F (ejemplo líq+vapor) 3.- Con relación L/V calcula n y sitúa h D ’ 20 4.- Une F con D para obtener h w ’ 5.- Sitúa y 1 , vapor saturado composición x D 15 6.- Sitúa x 1 , equilibrio y 1 (línea de reparto) 7.- Sitúa y 2 , vapor saturado en la línea de unión x 1 - polo de enriquecimiento h D ’ 10 8.- Continúa alternando equilibrio y operación con h D ’ hasta que una línea de reparto cruce a la escisión de F en D+W 5 9.- Continúa alternando equilibrio y operación ahora con el polo de agotamiento en h w ’ hasta obtener x menor que x w 10.- Cada recta de reparto corresponde a una etapa teórica.

0 0 x w 11.- La etapa óptima de alimentación es la recta de reparto que cruza a la escisión de F. (6) -5 12.- El calderín es una etapa teórica y deben calcularse fracciones de plato.

-10 13.- Calcula el calor con los valores de h D ’ y h w ’ h w ’ 0,2 0,4 z 0,6 x 2 0,8

y

x 1 h D ’ 2 y 1 x D n m 1