El documento presenta 3 problemas de destilación. El primero involucra la destilación diferencial de una mezcla binaria hasta obtener 40 moles. El segundo trata sobre una destilación fraccionada continua para obtener un destilado y producto de cola con ciertas composiciones. El tercero plantea separar una mezcla de amoníaco y agua en una columna de rectificación para obtener un destilado y residuo con composiciones dadas. Se piden detalles como representaciones esquemáticas, cálculos de equilibrio, números de unidades

1. Universidad de Córdoba
Facultad de Ingenierías - Programa de Ingeniería de Alimentos
Curso Operaciones Unitarias II
3er Parcial Destilación
Nombres______________________________________________________________
1. Una mezcla de 100 moles que contiene 50% mol de n-pentano y 50% mol de n-heptano
se destila en condiciones diferenciales a 103.3 kPa hasta obtener 40 moles. a) Realice una
representación esquemática de la situación y plantee los supuestos necesarios b) Determine
la composición promedio y las moles del total del vapor destilado (D) y la del líquido
remanente (R). Muestre el proceso de iteración grafica, el área bajo la curva y la función que
lo representa con el software Graph. Referencie correctamente cualquier dato adicional
utilizado. Los datos de equilibrio son los siguientes, donde x e y son fracciones mol de
n-pentano (0,5)
X y x y
1.000 1.000 0.254 0.701
0.967 0.984 0.145 0.521
0.594 0.925 0.059 0.271
0.398 0.836 0.000 0.000
2. Se somete a una destilación fraccionada continua una mezcla binaria que contiene 40%
en volumen del componente volátil. Se desea obtener un destilado cuya fracción molar de
componente volátil sea de 0.90, y un producto de cola de fracción molar en componente
pesado 0.93. La volatilidad relativa del componente respecto del pesado puede considerarse
constante e igual a 2.85. La columna trabaja con un a relacion de reflujo 75% superior a la
minina. Con base en esta información a) Realicen una representación esquemática con todos
los supuestos b) Calcule los datos de equilibrio para el sistema c) Realizando las
consideraciones necesarias y justificadas determine el NER si el alimento es vapor saturado d)
El plato de alimentación. e) Las composiciones de líquido y vapor que salen de cada plato.
f) Realizando las consideraciones necesarias y validas determinen el calor de ebullición (QR)
y el calor de condensación (QC). g) Realizando las consideraciones necesarias y validas
determinen el diámetro de la columna (DC) h) Si el alimento es líquido a 20 o
C encontrar la
ecuación de la recta q, de la condición de alimento. Referencie correctamente cualquier dato
adicional utilizado (2,5)
3. En una columna de rectificación se desea separar a 10 atm de presión, una disolución
acuosa con 26% en peso de amoniaco a 90°C de temperatura. Se desea obtener un destilado
con el 99% en peso de amoniaco y un residuo con un contenido en amoniaco de 2% en peso.

2. La razón de reflujo externa es la unidad, siendo el condensador total. Realicen una
representación esquemática de la situación. Si se emplea vapor de agua saturado como agente
de calefacción directo, determinen: a) El número de unidades de transferencia requeridos para
esta separación utilizando el método de cálculo riguroso, suponiendo que controle la fase
gaseosa, tanto en el sector de enriquecimiento como en el de agotamiento. b) La altura de la
columna, así como la posición del alimento, si la altura de la unidad de transferencia tanto en
el sector de enriquecimiento como en el de agotamiento tiene el valor de 1 m. c) Repitan los
apartados a y b para los dos casos siguientes. Suponiendo que controle la fase líquida y
suponiendo que controlen por igual ambas fases; tanto en el sector de enriquecimiento como
en el de agotamiento. Consideren los siguientes datos adicionales para la solución de la
situación: Entalpía del alimento a 90 o
C: 78 kcal/kg. Entalpía del vapor de alimentación: 665
kcal/kg. Consideren también los siguientes datos de equilibrio y entálpicos para el sistema
amoniaco-agua:
x
(másica)
y
(másica)
H
(kcal/kg)
h
(kcal/kg)
0.000 0.000 185 665
0.025 0.160 - -
0.050 0.300 - -
0.075 0.450 - -
0.100 0.530 145 644
0.200 0.795 110 633
0.200 0.915 85 605
0.400 0.965 63 587
0.500 - 50 565
0.600 - 47 540
0.700 - 55 515
0.800 - 70 490
0.900 - 90 462
1.000 1.000 100 380
Para facilidad de los cálculos supongan que se cumple que las fracciones másicas coinciden
con las razones másicas. Tengan en cuenta la sección 8.4.2.3 del libro Operaciones de
Separación en Ingeniería Química de Martínez y Rus 2004 para la solución. Describan con
la mayor claridad posible todos los procedimientos utilizados. Explique cualquier
procedimiento grafico utilizado. (2,0)
“Muestren claramente todos los cálculos, procedimientos y dimensiones
utilizadas en cada situación”