marco teórico , para la experiencia de MC Thiele de una destilación sin reflujo , donde tendremos una comparación parte teórica , experimental y experimental dado en un laboratorio
Este documento describe el método gráfico de McCabe-Thiele para el análisis de destilación fraccionada. Este método utiliza balances de materia y gráficas de equilibrio de composición para determinar las fracciones molares de los componentes en los platos de la torre de destilación. También explica cómo calcular el número de platos teóricos requeridos y cómo aplicar este método a diferentes configuraciones de torres de destilación.
Este documento proporciona una descripción del curso "Simulación de procesos con el software Pro-II y diseño avanzado de torres de destilación". El curso cubre temas como la simulación de torres de destilación usando herramientas de Pro-II, el análisis de sensibilidad y la optimización. También incluye información sobre diferentes algoritmos y tipos de platos para el diseño de torres de destilación.
Este documento resume un estudio sobre el análisis de la primera ley de la termodinámica en un ciclo de refrigeración por compresión de vapor. Los estudiantes realizaron pruebas experimentales variando la potencia de refrigeración y midieron parámetros como presiones, temperaturas y flujos de masa. Luego usaron la primera ley de la termodinámica y balances de energía para analizar cada componente del ciclo y el ciclo completo. Los resultados mostraron que el ciclo cumple la primera ley pero que debido a
El documento describe una reacción química entre gases A, B y C en un reactor. Se dan las condiciones iniciales de presión y temperatura y las cantidades de cada gas. La reacción alcanza el equilibrio a una presión total de 4 atm. Se pide calcular la variación de energía libre para una reacción inversa a 200 atm y 0°C, asumiendo la ley de los gases ideales.
Este documento presenta un proyecto de cámara frigorífica para la refrigeración de limones en Ecuador. Primero, analiza las propiedades termodinámicas de los cítricos y selecciona el refrigerante R134a. Luego, determina las temperaturas de condensación y evaporación, y traza el ciclo termodinámico. Finalmente, realiza cálculos para dimensionar el condensador, incluyendo el cálculo de la velocidad máxima del aire, el número de Reynolds y el coeficiente de convección. El
El documento describe el ciclo de Carnot y el diagrama de Mollier para máquinas frigoríficas. Explica que el ciclo de Carnot absorbe calor de una fuente caliente y libera calor a una fuente fría produciendo trabajo. Luego, describe las líneas y zonas en un diagrama de Mollier y cómo se representa gráficamente el ciclo frigorífico.
Este documento presenta el manual de prácticas del Laboratorio de Ingeniería Química de la Facultad de Química de la UNAM. Describe la evolución del enfoque de enseñanza experimental a través de tres etapas: una primera etapa tradicional donde se proporcionaba toda la información teórica al estudiante, una segunda etapa donde se invitó a profesores de la industria para enfocarse más en seguridad y manejo de materiales, y una tercera etapa actual donde el estudiante debe descubrir conceptos a
Este documento presenta una actividad calificada sobre entropía y ciclos de potencia de gas y vapor. Los estudiantes deben resolver 10 ejercicios relacionados con los principios de la termodinámica y presentar un informe grupal siguiendo las instrucciones provistas. Se especifican detalles como plazo de entrega, formato de presentación, criterios de evaluación y consecuencias de plagio.
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Este documento presenta una actividad calificada sobre entropía y ciclos de potencia de gas y vapor. Los estudiantes deben resolver 10 ejercicios relacionados con los principios de la termodinámica y presentar un informe grupal siguiendo las instrucciones provistas. Se especifican detalles como plazo de entrega, formato de presentación, criterios de evaluación y consecuencias de plagio.
El diagrama de Mollier es un mapa que representa las propiedades de un fluido refrigerante, donde la entalpía es una de las coordenadas. Muestra líneas para el líquido y vapor saturados, así como para la temperatura, entropía, volumen específico y calidad del líquido. Contiene información sobre puntos críticos, líneas de presión constante, entalpía constante y temperatura constante, que definen las zonas de líquido, vapor y mezcla de fases. Permite analizar procesos como la cond
Este documento presenta los fundamentos de la termodinámica aplicada a la ingeniería petrolera. Explica conceptos como diagramas de fases, puntos críticos, ecuaciones de estado y tipos de yacimientos de petróleo. Los objetivos de estudio incluyen el comportamiento de fluidos puros y mezclas, estimación de propiedades, modelos matemáticos y aplicación de diagramas de fase para interpretar yacimientos. Finalmente, describe los diferentes tipos de yacimientos - gas seco, gas húmedo, gas
Simulación de columnas de destilación multicomponente con COCO+ChemSep (alter...CAChemE
COCO Simulator en combinación con ChemSep permite la simulación de procesos químicos de forma gratuita y se presenta como alternativa a Aspen y ChemCAD. Este curso presencial mostrará su descarga e instalación así como la resolución de ejemplos de menor a mayor grado de complejidad.
Este documento presenta información sobre sustancias puras y mezclas de varios componentes. Explica los diagramas de fase, presión-volumen y temperatura-composición para sustancias puras y mezclas de dos y tres componentes. Describe cómo estos diagramas se usan para representar el comportamiento termodinámico de estas sustancias y mezclas.
Ejercicios resueltos de balance de energía sin reacción químicaSistemadeEstudiosMed
Este documento presenta la resolución de un ejercicio de balance de materia e energía en un sistema abierto sin reacción química. Se pide calcular la cantidad de calor necesaria para calentar una mezcla equimolar de benceno y tolueno de 10°C a 50°C. Se realizan balances de materia y energía, determinando las corrientes de entrada y salida, y calculando las entalpías específicas de cada sustancia. El calor requerido es de 22,1766 kJ por cada 100 mol de alimentación.
Este documento presenta tres problemas de cálculo relacionados con reactores químicos. El primer problema calcula el tiempo de reacción requerido para una conversión dada en un reactor discontinuo. El segundo y tercer problema calculan el tamaño necesario de reactores de flujo pistón y mezcla completa, respectivamente, para lograr una determinada conversión con una alimentación dada. Los problemas se resuelven usando gráficos de velocidad de reacción versus concentración y el método de Simpson para evaluar integrales.
El documento describe los principios de la vaporización y condensación parcial de equilibrio. Explica que un flash es una etapa de destilación donde una corriente se vaporiza parcialmente para separar un vapor más rico en el componente más volátil. También describe cómo calcular las composiciones y flujos de las fases vapor y líquido que salen de un proceso de flash isotérmico para una mezcla multicomponente usando ecuaciones de equilibrio.
Este documento describe una práctica de laboratorio para construir un diagrama de fases del ciclohexano. Los estudiantes midieron las temperaturas y presiones de los puntos de equilibrio entre las fases sólida, líquida y gaseosa. Luego usaron las ecuaciones de Clausius-Clapeyron para calcular más puntos y trazar el diagrama de fases. El diagrama muestra las tres áreas de una fase pura y las líneas de equilibrio entre dos fases, con un punto triple donde convergen.
Este documento describe la resolución numérica de un flash adiabático utilizando el modelo termodinámico de Peng-Robinson. Presenta las ecuaciones que gobiernan el equilibrio de materia, energía y químico para un flash adiabático. Explica el cálculo de las propiedades termodinámicas usando Peng-Robinson y la implementación de algoritmos como Newton-Raphson para resolver las ecuaciones no lineales. Finalmente, los resultados encontrados para las fracciones de fase, constantes de equilibrio y flujos de
Este documento describe el sistema de medición de fluidos de una compañía, incluyendo la ubicación geográfica de sus instalaciones, los puntos de medición, cómo se miden los gases y líquidos, y las mejoras implementadas. Explica que las mediciones cumplen o mejoran las normas aplicables y son confiables, con participación de varias partes interesadas en los puntos de transferencia de custodia.
Este documento presenta los resultados de una práctica de laboratorio sobre una unidad de refrigeración. Contiene tablas de datos de temperatura, caudal y presión para tres puntos de operación. También incluye cálculos para determinar coeficientes de transferencia de calor y realización, así como gráficas y una tabla de resultados. El objetivo era analizar el funcionamiento de la unidad de refrigeración y su eficiencia.
El documento explica los principios de balances de masa y energía y cómo medir la composición y concentración de mezclas. Se concentra en los balances de masa, describiendo cómo resolverlos mediante la creación de ecuaciones de balance para cada componente en el sistema. También cubre conceptos como estado estacionario, grados de libertad y configuraciones de flujo comunes como recirculación y purga.
El documento presenta dos problemas de termodinámica relacionados con la combustión de gases naturales. El primer problema involucra la combustión de un gas natural compuesto principalmente por metano y requiere determinar el porcentaje de aire teórico, la cantidad de calor generado a presión constante y el punto de rocío de los productos. El segundo problema implica la combustión de una mezcla de propano y metano y pide calcular la relación aire-combustible, el poder calorífico inferior del combustible y la temperatura de rocío de los productos a una
Reglas de sintonizacion_para_controladores_pidjosue lopez
Este documento describe dos métodos para sintonizar parámetros de controladores PID basados en la respuesta del proceso a una entrada escalón. El primer método usa la forma de la curva de respuesta escalón para determinar los parámetros Kp, Ti y Td. El segundo método incrementa Kp hasta que la salida oscila de forma sostenida para encontrar Kc y luego usa reglas de Ziegler-Nichols para los parámetros. Se aplican los métodos a un modelo de tres tanques en serie para ilustrar la sintonización.
a) A una temperatura de 183°C, la cantidad máxima de líquido que puede obtenerse de la aleación con un 30% de Sn es de un 6,25% de la masa total.
b) Para fundir toda la masa, la temperatura del horno debe alcanzar los 262,5°C.
c) Siguiendo el consejo de añadir Sn puro, para fundir toda la masa a 183°C se necesita añadir 10 kg de Sn puro.
Este documento describe una práctica de laboratorio sobre el ciclo de refrigeración por compresión de vapor que utiliza el refrigerante R12. La práctica tiene como objetivos evaluar el ciclo de refrigeración, determinar la capacidad de refrigeración y el trabajo del compresor, y calcular los coeficientes de operación ideal y real. Los estudiantes deben tomar datos experimentales del banco de refrigeración, graficar el ciclo real e ideal, y calcular los parámetros del ciclo para comparar los resultados teóricos y prácticos.
Este documento describe un experimento para determinar el tipo de máquina correspondiente a un ciclo termodinámico realizado con aire en un recipiente de vidrio. Se registraron datos experimentales de presión, volumen y temperatura durante compresión y expansión del aire. Luego, usando la primera ley de la termodinámica, se calculó el trabajo, calor y variaciones de energía de cada proceso y del ciclo completo, determinando que corresponde a una máquina térmica debido a que el trabajo del ciclo es negativo.
Este documento describe el proceso de calentamiento sensible del aire, que consiste en calentar el aire hasta alcanzar la temperatura deseada sin modificar su contenido de humedad. Se explica que el calentamiento se realiza típicamente mediante resistencias eléctricas o un quemador de gas, y que para calcular la cantidad de calor necesaria se aplica la ecuación Q=ma(h2-h1), donde Q es el calor aportado, ma es el caudal másico del aire, h1 es la entalpía inicial y h2 es la ental
Este documento analiza y compara las propiedades termodinámicas de diferentes refrigerantes como el R134A, R717, R410A, R404A, R290 y R22. Se estudian propiedades como la conductividad térmica, viscosidad, calor de evaporación volumétrico y trabajo de compresión volumétrico para cada refrigerante en función de la temperatura y presión de evaporación. Finalmente, se realizan gráficas comparativas de las propiedades para facilitar la comparación entre los diferentes refrigerantes.
Este documento presenta los fundamentos teóricos de la destilación a reflujo total y continua. Explica que la destilación es la operación unitaria más utilizada para separar mezclas líquidas y describe los principios de la destilación fraccionada. También describe el método de McCabe-Thiele para determinar el número mínimo de platos requeridos y explica conceptos como la eficiencia y los perfiles de temperatura en una torre de destilación. Finalmente, presenta algunas aplicaciones industriales de la destilación como en la industria petro
El diagrama de Mollier es un mapa que representa las propiedades de un fluido refrigerante, donde la entalpía es una de las coordenadas. Muestra líneas para el líquido y vapor saturados, así como para la temperatura, entropía, volumen específico y calidad del líquido. Contiene información sobre puntos críticos, líneas de presión constante, entalpía constante y temperatura constante, que definen las zonas de líquido, vapor y mezcla de fases. Permite analizar procesos como la cond
Este documento presenta los fundamentos de la termodinámica aplicada a la ingeniería petrolera. Explica conceptos como diagramas de fases, puntos críticos, ecuaciones de estado y tipos de yacimientos de petróleo. Los objetivos de estudio incluyen el comportamiento de fluidos puros y mezclas, estimación de propiedades, modelos matemáticos y aplicación de diagramas de fase para interpretar yacimientos. Finalmente, describe los diferentes tipos de yacimientos - gas seco, gas húmedo, gas
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Este documento presenta la resolución de un ejercicio de balance de materia e energía en un sistema abierto sin reacción química. Se pide calcular la cantidad de calor necesaria para calentar una mezcla equimolar de benceno y tolueno de 10°C a 50°C. Se realizan balances de materia y energía, determinando las corrientes de entrada y salida, y calculando las entalpías específicas de cada sustancia. El calor requerido es de 22,1766 kJ por cada 100 mol de alimentación.
Este documento presenta tres problemas de cálculo relacionados con reactores químicos. El primer problema calcula el tiempo de reacción requerido para una conversión dada en un reactor discontinuo. El segundo y tercer problema calculan el tamaño necesario de reactores de flujo pistón y mezcla completa, respectivamente, para lograr una determinada conversión con una alimentación dada. Los problemas se resuelven usando gráficos de velocidad de reacción versus concentración y el método de Simpson para evaluar integrales.
El documento describe los principios de la vaporización y condensación parcial de equilibrio. Explica que un flash es una etapa de destilación donde una corriente se vaporiza parcialmente para separar un vapor más rico en el componente más volátil. También describe cómo calcular las composiciones y flujos de las fases vapor y líquido que salen de un proceso de flash isotérmico para una mezcla multicomponente usando ecuaciones de equilibrio.
Este documento describe una práctica de laboratorio para construir un diagrama de fases del ciclohexano. Los estudiantes midieron las temperaturas y presiones de los puntos de equilibrio entre las fases sólida, líquida y gaseosa. Luego usaron las ecuaciones de Clausius-Clapeyron para calcular más puntos y trazar el diagrama de fases. El diagrama muestra las tres áreas de una fase pura y las líneas de equilibrio entre dos fases, con un punto triple donde convergen.
Este documento describe la resolución numérica de un flash adiabático utilizando el modelo termodinámico de Peng-Robinson. Presenta las ecuaciones que gobiernan el equilibrio de materia, energía y químico para un flash adiabático. Explica el cálculo de las propiedades termodinámicas usando Peng-Robinson y la implementación de algoritmos como Newton-Raphson para resolver las ecuaciones no lineales. Finalmente, los resultados encontrados para las fracciones de fase, constantes de equilibrio y flujos de
Este documento describe el sistema de medición de fluidos de una compañía, incluyendo la ubicación geográfica de sus instalaciones, los puntos de medición, cómo se miden los gases y líquidos, y las mejoras implementadas. Explica que las mediciones cumplen o mejoran las normas aplicables y son confiables, con participación de varias partes interesadas en los puntos de transferencia de custodia.
Este documento presenta los resultados de una práctica de laboratorio sobre una unidad de refrigeración. Contiene tablas de datos de temperatura, caudal y presión para tres puntos de operación. También incluye cálculos para determinar coeficientes de transferencia de calor y realización, así como gráficas y una tabla de resultados. El objetivo era analizar el funcionamiento de la unidad de refrigeración y su eficiencia.
El documento explica los principios de balances de masa y energía y cómo medir la composición y concentración de mezclas. Se concentra en los balances de masa, describiendo cómo resolverlos mediante la creación de ecuaciones de balance para cada componente en el sistema. También cubre conceptos como estado estacionario, grados de libertad y configuraciones de flujo comunes como recirculación y purga.
El documento presenta dos problemas de termodinámica relacionados con la combustión de gases naturales. El primer problema involucra la combustión de un gas natural compuesto principalmente por metano y requiere determinar el porcentaje de aire teórico, la cantidad de calor generado a presión constante y el punto de rocío de los productos. El segundo problema implica la combustión de una mezcla de propano y metano y pide calcular la relación aire-combustible, el poder calorífico inferior del combustible y la temperatura de rocío de los productos a una
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Este documento describe dos métodos para sintonizar parámetros de controladores PID basados en la respuesta del proceso a una entrada escalón. El primer método usa la forma de la curva de respuesta escalón para determinar los parámetros Kp, Ti y Td. El segundo método incrementa Kp hasta que la salida oscila de forma sostenida para encontrar Kc y luego usa reglas de Ziegler-Nichols para los parámetros. Se aplican los métodos a un modelo de tres tanques en serie para ilustrar la sintonización.
a) A una temperatura de 183°C, la cantidad máxima de líquido que puede obtenerse de la aleación con un 30% de Sn es de un 6,25% de la masa total.
b) Para fundir toda la masa, la temperatura del horno debe alcanzar los 262,5°C.
c) Siguiendo el consejo de añadir Sn puro, para fundir toda la masa a 183°C se necesita añadir 10 kg de Sn puro.
Este documento describe una práctica de laboratorio sobre el ciclo de refrigeración por compresión de vapor que utiliza el refrigerante R12. La práctica tiene como objetivos evaluar el ciclo de refrigeración, determinar la capacidad de refrigeración y el trabajo del compresor, y calcular los coeficientes de operación ideal y real. Los estudiantes deben tomar datos experimentales del banco de refrigeración, graficar el ciclo real e ideal, y calcular los parámetros del ciclo para comparar los resultados teóricos y prácticos.
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Este documento analiza y compara las propiedades termodinámicas de diferentes refrigerantes como el R134A, R717, R410A, R404A, R290 y R22. Se estudian propiedades como la conductividad térmica, viscosidad, calor de evaporación volumétrico y trabajo de compresión volumétrico para cada refrigerante en función de la temperatura y presión de evaporación. Finalmente, se realizan gráficas comparativas de las propiedades para facilitar la comparación entre los diferentes refrigerantes.
Este documento presenta los fundamentos teóricos de la destilación a reflujo total y continua. Explica que la destilación es la operación unitaria más utilizada para separar mezclas líquidas y describe los principios de la destilación fraccionada. También describe el método de McCabe-Thiele para determinar el número mínimo de platos requeridos y explica conceptos como la eficiencia y los perfiles de temperatura en una torre de destilación. Finalmente, presenta algunas aplicaciones industriales de la destilación como en la industria petro
Este documento describe el funcionamiento de circuitos RC. Explica que un circuito RC consta de una resistencia y un condensador, y que la corriente puede variar con el tiempo a medida que el condensador se carga y descarga. Presenta ecuaciones que describen cómo la corriente y la carga en el condensador decaen exponencialmente con una constante de tiempo determinada por la resistencia y la capacitancia. Luego, el documento detalla un procedimiento experimental para analizar la curva de descarga de dos condensadores a través de una resistencia y verificar las e
Este documento presenta un ejemplo de cálculos termodinámicos para un sistema que utiliza vapor para generar energía eléctrica. El vapor pasa por cuatro etapas: 1) caldera donde se calienta, 2) turbogenerador donde se produce trabajo, 3) pasteurizador donde se enfría y condensa, 4) tanque donde se almacena el agua condensada antes de volver a la caldera. Se dan los datos iniciales y se explica cómo calcular el calor y trabajo en cada etapa usando tablas de propiedades del vapor y un formato
Este documento describe un experimento para realizar un balance de ciclo termodinámico utilizando vapor de agua. Explica las propiedades termodinámicas del agua y vapor de agua, y proporciona los cálculos para determinar la cantidad de calor, masa de vapor, entalpía y entropía en varios puntos del ciclo. Concluye que la variación de entropía y entalpía depende de la presión, y recomienda tomar buenos datos de laboratorio y considerar las presiones atmosféricas en los c
Este documento describe métodos para calcular puntos de rocío y burbuja en mezclas multicomponentes usando ecuaciones termodinámicas. Explica cómo usar la ecuación de Raoult para sistemas ideales y métodos iterativos para determinar temperaturas de equilibrio. Presenta un estudio de caso calculando la temperatura de burbuja de una mezcla de agua y etanol al 40% usando correlaciones de presión de vapor.
Este documento presenta las leyes de los gases ideales y describe los procedimientos experimentales para comprobar dichas leyes. Se explican las ecuaciones de estado de los gases ideales, incluyendo las leyes de Boyle, Gay-Lussac y Amontons. También se detalla un montaje experimental para medir la variación del volumen y la presión de un gas en función de cambios en la presión, temperatura y número de moles, y así comprobar experimentalmente las leyes de los gases ideales.
1) El documento describe los procesos de destilación de mezclas con múltiples componentes.
2) Para separar una mezcla ternaria se requieren dos torres de destilación, mientras que para separar una mezcla binaria se requiere una sola torre.
3) Existen métodos para calcular el punto de ebullición, punto de rocío y destilación instantánea de mezclas con múltiples componentes basados en datos de equilibrio y balances de masa.
Este documento explica los principios de la segunda ley de la termodinámica y procesos cíclicos. La segunda ley establece que es imposible construir una máquina cíclica cuyo único efecto sea transferir calor de un objeto más frío a uno más caliente sin entrada de trabajo. Todo proceso natural aumenta la entropía del universo. Los procesos cíclicos devuelven un sistema a su estado inicial, como en motores térmicos donde el trabajo neto es igual al calor absorbido.
Este documento describe un experimento para determinar la entalpía de vaporización y la presión de vapor del agua entre 80-99°C usando el método estático. Se midieron las presiones de vapor experimentales y se compararon con los valores teóricos, obteniendo porcentajes de error entre 0.29-17.22%. La entalpía de vaporización se calculó usando la ecuación de Clausius-Clapeyron.
Este documento describe una práctica de laboratorio realizada por estudiantes para comprobar el comportamiento de soluciones líquidas no ideales mediante la determinación experimental de la presión de vapor de soluciones binarias de acetona y cloroformo a diferentes concentraciones y temperatura constante. Los resultados muestran que el sistema no sigue la ley de Raoult, por lo que no se comporta como una solución ideal.
Este documento presenta un modelo matemático para predecir el tiempo que tarda en vaciarse un tanque. Se consideran tres modelos usando ecuaciones diferenciales ordinarias resueltas por separación de variables. Los datos del nivel de líquido en el tanque en función del tiempo se ajustan a modelos lineales, exponenciales y potenciales usando mínimos cuadrados. Los resultados muestran que el modelo potencial proporciona la mejor aproximación.
Este documento presenta las aplicaciones de la ecuación de Bernoulli en varios sistemas de fluidos. Describe las reglas para aplicar la ecuación de Bernoulli y simplificarla en diferentes situaciones, como cuando los puntos de referencia están expuestos a la atmósfera, dentro de la misma tubería, o al mismo nivel. También incluye un ejemplo numérico para ilustrar cómo resolver problemas usando la ecuación de Bernoulli.
Este documento describe una práctica de laboratorio sobre bombas centrífugas en serie y paralelo. El objetivo fue determinar las curvas características de un sistema de bombeo operando individualmente y en serie y paralelo. Se realizaron mediciones de presión, caudal y otros parámetros para una, dos y bombas en diferentes configuraciones. Los resultados se registraron en tablas y se incluyen cálculos de altura dinámica y potencia agregada para una bomba.
Este documento presenta el procedimiento para determinar experimentalmente el poder calorífico superior e inferior del gas propano usando una bomba calorimétrica de Junker. Describe los componentes del equipo, el método de medición, los cálculos matemáticos involucrados y los resultados obtenidos. El objetivo es conocer el funcionamiento del equipo y cuantificar la energía liberada durante la combustión del propano.
Este documento describe un experimento para determinar la capacidad térmica de un calorímetro y el equivalente calor-trabajo. Se calculó la constante del calorímetro y se determinó que estaba entre 50-80 Cal/°C. Luego, se midió el trabajo eléctrico aplicado a una resistencia y el calor absorbido por el agua en el calorímetro para diferentes intervalos de tiempo. El promedio del equivalente calor-trabajo calculado fue de 4.079 J, lo que está cerca del valor real de 4.184 J.
Este documento describe un experimento de mecánica de fluidos realizado por estudiantes de ingeniería en la Universidad Javeriana Cali en abril de 2016. El experimento involucra el flujo de agua a través de orificios, midiendo factores como la velocidad del chorro, la pérdida de energía y la trayectoria del flujo. Los estudiantes aplican principios como el teorema de Torricelli, la ecuación de Bernoulli y el movimiento con aceleración constante para analizar el comportamiento del flujo y cuantificar la pérdida de
La Divina comedia, escrita por el florentino Dante Alighieri entre 1304 y 1321 aproximadamente, es un poema épico, género literario que consiste en la narración en verso de las hazañas de los héroes. Tales hazañas constituyen un modelo de virtud, sean verdaderas o ficticias. Este texto representa un compendio de la cultura y el conocimiento medieval, tanto en lo religioso como en lo filosófico, científico y moral.
Divina Comedia sigue el camino desde el centro de la Tierra, donde se halla Lucifer, hasta el dominio de Dios. El tema de la obra es el recorrido del poeta a través del más allá. En su obra se encuentra gran capacidad para describir el infierno, los círculos, los sufrimientos y los pecadores.
Podemos resumir la estructura y características de la Divina comedia de la siguiente manera:
Un canto introductorio.
Tres capítulos llamados Infierno, Purgatorio y Paraíso.
Cada capítulo está dividido en treinta y tres cantos.
La obra suma cien cantos en total.
El infierno está formado por nueve círculos.
El purgatorio está formado por nueve estancias divididas en: la antesala, los siete gradas y el paraíso terrenal.
El paraíso está estructurado en nueve esferas y el empíreo.
Todos los cantos están escritos en terza rima —verso creado por Dante—, cuyas estrofas están compuestas por tercetos endecasílabos de rima entrelazada.
¿Por qué Dante organiza la obra de este modo? Debido al valor simbólico que tenían los números en el imaginario medieval. Por ello, juegan un papel importante en la organización del texto y en la exposición de las ideas de la Divina comedia. A saber:
el número tres, símbolo de la perfección divina y de la Santísima Trinidad;
el número cuatro, referido a los cuatro elementos, tierra, aire, agua y fuego;
el número siete, símbolo de lo cabal, completo. Referido también a los pecados capitales;
el número nueve, símbolo de la sabiduría y la búsqueda del sumo bien;
el número cien, símbolo de la perfección.
Conozcamos ahora, con más detalle, el argumento de la obra y el resumen por cada capítulo: Infierno, Purgatorio y Paraíso.
Podemos resumir la estructura y características de la Divina comedia de la siguiente manera:
Un canto introductorio.
Tres capítulos llamados Infierno, Purgatorio y Paraíso.
Cada capítulo está dividido en treinta y tres cantos.
La obra suma cien cantos en total.
El infierno está formado por nueve círculos.
El purgatorio está formado por nueve estancias divididas en: la antesala, los siete gradas y el paraíso terrenal.
El paraíso está estructurado en nueve esferas y el empíreo.
Todos los cantos están escritos en terza rima —verso creado por Dante—, cuyas estrofas están compuestas por tercetos endecasílabos de rima entrelazada.
¿Por qué Dante organiza la obra de este modo? Debido al valor simbólico que tenían los números en el imaginario medieval. Por ello, juegan un papel importante en la organización del texto y en la exposición de las ideas de la Divina comedia.
Dante, alter ego del poeta, se encuentra perdi
ARTE Y CULTURA - SESION DE APRENDIZAJE-fecha martes, 04 de junio de 2024.VICTORHUGO347946
sesion de aprendizaje en el marco de la educación de calidad- Los estudiantes aprenden a trabajar en está área consolidadndo aprendizajes según las competencias de aplicación en estas áreas.
Obra plástica de la exposición de esculturas exentas “Es-cultura. Espacio construido de reflexión”, en la que me planteo la interrelación entre escultura y cultura y el hecho de que la escultura, como yo la creo, sea un espacio construido de reflexión. Ver los documentos: vídeo de presentación, texto de catálogo, fichas técnicas y títulos en inglés, alemán y español en:
Consultar página web: http://luisjferreira.es/
Texto del catálogo de la exposición de esculturas exentas “Es-cultura. Espacio construido de reflexión”, en la que me planteo la interrelación entre escultura y cultura y el hecho de que la escultura, como yo la creo, sea un espacio construido de reflexión. Ver los documentos: vídeo de presentación, imágenes de las obras, fichas técnicas y títulos en inglés, alemán y español en:
Consultar página web: http://luisjferreira.es/
La Revolución mexicana. Breve recorrido fotográfico
Laboratorio 1 marco teorico
1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA DE PETRÓLEO, GAS NATURAL
Y PETROQUÍMICA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA PETROQUÍMICA
LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS II
GUIA DE LABORATORIO N° 01
OBTENCIÓN DEL DIAGRAMA DE MCCABE
THIELE SIN REFLUJO
PREPARADO POR:
Ing. Carlos Ruiz
LIMA, PERÚ
2015
2. Laboratorio de Operaciones Unitarias II Pág 2
1. OBJETIVOS
El objetivo de esta práctica es la obtención, trabajando en discontinuo, del diagrama de McCabe-Thiele para
la mezcla utilizada y comparar los valores obtenidos con los valores teóricos.
2. FUNDAMENTO TEÓRICO
Método de McCabe-Thiele
Este método supone que la alimentación se introduce en la columna en su punto de burbuja por un piso
intermedio. El caudal de vapor es constante desde el calderín hasta el condensador. Por el contrario, el caudal
de líquido LD que proviene del condensador y que constituye el reflujo, cuando llega al piso de la alimentación,
aumenta su vapor, pues se le agrega el caudal de líquido de la alimentación.
Columna de rectificación alimentada con
líquido a su punto de burbuja
De esta forma en las columnas de rectificación se pueden distinguir dos zonas. La situada por encima del piso
de alimentación se denomina zona de enriquecimiento, puesto que los vapores se enriquecen en componente
más volátil. Los caudales de líquido y vapor son constantes e iguales a LD y VD, respectivamente. La situada por
debajo del piso de la alimentación se denomina zona de agotamiento, puesto que el líquido descendente se
empobrece en componente más volátil. Los caudales de líquido y vapor son constantes e iguales a LR y VR,
respectivamente.
Si la alimentación es líquido a punto de burbuja, se verifica que:
3. Laboratorio de Operaciones Unitarias II Pág 3
D R
R D
V V
L L A
Considérese un piso cualquiera n de la zona de enriquecimiento y la parte superior de la columna tal y como muestra
la siguiente figura.
Balance de materia para la obtención
de la recta de operación de enriquecimiento
Si se efectúa un balance global y de componente más volátil resultarán las siguientes ecuaciones:
n n 1
n n n 1 n 1 D
V L D
V y L x Dx
Puesto que los caudales de líquido y vapor son constantes, se puede escribir la siguiente expresión, que se
corresponde con la ecuación de una recta en el diagrama y-x, que se conoce como recta de operación de la
zona de enriquecimiento.
D D
n n 1
D D
L x
y x D
V V
Se observará que en la ecuación anterior, a excepción de las composiciones xn-1 y yn, todas las demás variables son
conocidas. Este hecho es fundamental pues permite relacionar las composiciones de líquido y vapor entre pisos. Si se
representaesta recta enel diagrama y-x, junto conla relaciónde equilibrio seobtendrá la base del método gráfico de
McCabe-Thiele.
Apartirdelacomposicióndeldestilado(xD)seobtieneladelvaporqueprocededelúltimopiso (yD),puestoquexD=yD.
Con el valor de yD acudiendo a la curva de equilibrio se obtiene la composición del líquido x1. Para relacionar esta
composición con la del vapor que proviene del piso 2, se deberá utilizar la recta de operación. De nuevo se acudirá al
diagrama de equilibrio para relacionar esta última composición y2 con la del líquido x2.
Este proceso se repite sucesivamente hasta alcanzar la composición del piso de la alimentación y, normalmente, se
realiza gráficamente, tal como se muestra en la siguiente figura.
Nótese, pues, que la recta de operación (balance del componente más volátil) se utiliza para relacionar las
4. Laboratorio de Operaciones Unitarias II Pág 4
composiciones entre las corrientes de líquido y vapor de platos adyacentes, mientras que la curva de equilibrio se
utiliza para relacionar las composiciones de líquido y vapor que abandonan un mismo plato y que se suponen en
equilibrio.
Método gráfico de McCabe-Thiele
Relación entre las composiciones de un mismo piso: curva de equilibrio
Relación entre las composiciones de pisos contiguos: recta de operación
Es interesante observar la siguiente forma alternativa de la recta de operación del sector de enriquecimiento por su
utilidad.
D
n n 1
xr
y x
r 1 r 1
Una vez alcanzado el piso de alimentación, es decir, cuando la composición del líquido que abandona un piso sea
menor o igual a xA, no es posible utilizar la recta de operación de enriquecimiento. Esto es debido a que una nueva
corriente de materia entra en el sistema invalidando los balances. Para proseguir, es necesario obtener una nueva
ecuación que relacione las composiciones del líquido y del vapor en la zona de agotamiento.
Paraello,serealizaunbalanceglobalydecomponentemásvolátilenlaparteinferiordelacolumna,talcomomuestra
la figura siguiente.
5. Laboratorio de Operaciones Unitarias II Pág 5
Balance de materia para la obtención
de la recta de operación de agotamiento
Las ecuaciones que se obtienen son las siguientes:
m 1 m
m 1 m 1 m m R
L V R
L x V y Rx
La recta del sector de agotamiento se obtiene admitiendo la hipótesis de McCabe-Thiele (Lm=constante=LR y
Vm=constante=VR).
R
m m 1 R
R R
L R
y x x
V V
Por otra parte, una vez obtenida la recta de enriquecimiento, el trazado de la recta de agotamiento es inmediato.
En la siguiente figura se muestra un ejemplo de método de McCabe-Thiele.
Determinación del número de etapas teóricas según el método de McCabe-Thiele
6. Laboratorio de Operaciones Unitarias II Pág 6
3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Los elementos necesarios para la realización de esta práctica son:
Equipo UDCC o UDDC.
Solución de etanol y agua destilada al 1:1 molar.
Para el desarrollo de esta práctica siga el siguiente procedimiento:
1) Introduzca la solución problema en el calderín a través de la boca apropiada utilizando un embudo para
facilitar el proceso.
2) Encienda el circuito de refrigeración.
3) Ejecute el programa SACED-UDDC y seleccione un nombre para el archivo de datos.
4) Encienda la manta calefactora y programe como punto de consigna un valor superior a la temperatura de
burbuja e inferior a la temperatura de rocío de la mezcla a la presión de operación (1 atm). Para esto,
medirá el índice de refracción de la muestra en el calderín y en base a la curva de calibración determinará
la fracción molar de la muestra. Con la curva de equilibrio (anexo 5.1) determinará las temperaturas de
burbuja y rocío para esa composición.
5) Sitúe la válvula de reflujo en la posición en que todo el vapor condensado vuelve a la columna.
6) Permita que las temperaturas en cada plato se estabilicen.
7) A un tiempo determinado en el cronómetro tome una muestra en el calderín y en cada uno de los platos
lo más rápidamente posible (idealmente, las muestras deben tomarse simultáneamente). Tape, etiquete
y enfríe rápidamente la muestra en cada uno de los tubos. Analice las muestras mediante el
refractómetro.
9) Registre el tiempo en el cronómetro y el tiempo indicado en el programa SACED-UDDC (este tiempo
servirá para determinar el registro de temperaturas en cada plato). Además registre el número de
refractómetro, la temperatura de medición y el índice de refracción de cada muestra. Con el índice de
refracción corregido a 25°C obtenga la fracción molar de cada muestra.
10) Repita estas mediciones cada 15 minutos hasta completar tres series de resultados.
7. Laboratorio de Operaciones Unitarias II Pág 7
4. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
4.1 Mediciones experimentales
Se registrará tres juegos de datos según el formato adjunto:
Tiempo:
Plato Refractómetro T (°C) IR x1
Calderín
1
2
3
4
5
6
7
8
4.2 Resultados a presentar
4.2.1 Determine los puntos de la curva de equilibrio x-y para las condiciones de operación en base a los
resultados obtenidos (curva experimental). Para esto, se asumirá que las composiciones obtenidas
se encuentran en equilibrio.
4.2.2 Determine analíticamente la curva de equilibrio x-y para las condiciones de operación en base a
la Ley de Raoult Modificada (curva teórica). Adicionalmente, presente un programa en Matlab que
obtenga este resultado.
4.2.3 Presente una tabla y una gráfica comparativa de las curvas experimental y teórica.
4.2.4 Presente una tabla y una gráfica comparativa de las curvas teórica y la obtenida de los datos del
anexo 5.1.
4.2.5 Presente una tabla comparativa de la temperatura experimental y la temperatura teórica (según
la Ley de Raoult Modificada) vs composición en cada plato.
4.2.6 Presente sus conclusiones y comentarios
9. Laboratorio de Operaciones Unitarias II Pág 9
T (°C) P (mmHg) x y
79,5 760 0,545 0,673
78,8 760 0,663 0,733
78,5 760 0,735 0,776
78,4 760 0,804 0,815
78,3 760 0,917 0,906
78,3 760 1,000 1,000
Data extraída de http://www.cheric.org/research/kdb/hcvle/hcvle.php
5.2 Calibración de los refractómetros R1 y R2
%m etanol IR_1 (25°C) IR_2 (25°C)
9,67% 1,33921 1,33947
18,58% 1,34556 1,34553
28,29% 1,35216 1,35213
37,74% 1,35689 1,35716
47,20% 1,35996 1,36026
57,27% 1,36263 1,36282
67,54% 1,36432 1,36437
76,27% 1,36497 1,36507
85,66% 1,36510 1,36500
95,91% 1,36380 1,36380
4
(25º ) ( ) 4,5 10 ( 25)
o oIR C IR T x T Actualizado al 10/09/2014
5.3 Ecuaciones para equilibrio líquido vapor
La ley de Raoult modificada está dada por la ecuación sat
i i i iy P x P
donde la presión de saturación se calcula según la ecuación de Antoine
sat i
i i
i
B
logP A
T C
y el coeficiente de actividad se calcula según el modelo de van Laar
2
12 1
1 12
21 2
A x
ln A 1
A x
,
2
21 2
2 21
12 1
A x
ln A 1
A x
10. Laboratorio de Operaciones Unitarias II Pág 10
5.4 Descripción del equipo
La unidad de destilación avanzada (UDCC/UDDC) está compuesta por un calderín sobre el que pueden
adaptarse dos tipos de columna intercambiables (de platos y de relleno), un sistema de reflujo, un depósito
para la recepción del destilado, una bomba de vacío y una bomba para efectuar la alimentación en continuo.
El control se realiza con un PC y sus correspondientes periféricos, que permiten el registro de los datos. El
programa de control es sencillo e intuitivo.
La columna de 8 platos tipo Brunn presenta tomas de muestras y de temperatura en cada uno de los platos.
El vapor que llega a la cabeza de columna es enviado a un condensador total. El caudal de agua de
refrigeración que atraviesa el condensador se regula y se indica en un medidor de flujo. La caída de presión en
la columna puede ser medida con un sensor de presión diferencial.
La columna puede trabajar en discontinuo (UDDC) o en continuo (UDCC). Para efectuar la alimentación en
continuo se dispone de una bomba que puede inyectar el alimento directamente en el calderín o en cualquiera
de los platos. La temperatura de alimentación es regulable mediante una resistencia con control PID.
Las temperaturas del sistema se miden mediante termopares situados en posiciones estratégicas y se
visualizan en el computador.
12. Laboratorio de Operaciones Unitarias II Pág 12
5.5 Especificaciones
Las unidades de destilación EDIBON tiene varias posibilidades en función del equipamiento elegido. Así,
la columna puede operar de dos modos
UDC : unidad de destilación continua
UDD: unidad de destilación discontinua
En ambas unidades de destilación la columna de rectificación de platos puede ser intercambiada con otra
columna de rectificación de relleno de 1000 mm de longitud y 25 mm de diámetro, encamisada al vacío y
plateada con doble franja de visión. El relleno empleado es anillos Raschig de vidrio de 3 mm de diámetro.
Las unidades de destilación EDIBON UDD y UDC tienen en común las siguientes especificaciones:
Cabeza de columna equipada con una válvula de distribución del vapor. El accionamiento de la válvula es
de tipo electromagnético.
La cabeza de la columna dispone de una toma de temperatura, una salida cónica para el producto destilado
y un refrigerador de bola.
Colector de destilado de 2 l. de vidrio graduado.
Calderín de 2 l. de capacidad y 3 bocas en las que instalar los instrumentos. Es calentado mediante una
manta eléctrica de potencia regulable (potencia máxima: 500 watt).
La columna posee en sus extremos tomas para medir la pérdida de carga mediante sensor de presión.
Refrigerante Liebig-West con dos tomas de temperatura.
Tarjeta controladora multifunción, para la adquisición de datos por el ordenador.
Entorno gráfico en el que se visualizan y registran todas las variables del sistema de forma automática.
Temperatura de trabajo: desde temperatura ambiente hasta 125°C.
Caudalímetro para medir el agua de refrigeración en un rango de 0-3.5 l/min.
La unidad de destilación continua es completada con:
Columna de rectificación de platos tipo brunn de 50 mm de diámetro interno y 1000 mm de longitud.
Dispone de 8 platos con tomas de temperatura y muestras en cada plato.
Depósito de alimentación de 10 litros.
Sistema de alimentación en continuo con precalentamiento a la temperatura especificada y bomba que
proporciona un caudal máximo de 3.8 l/min.
Refrigerante Liebig-West con tubo recto.
Bomba de vacío regulable que permite reducir 0.8 bar la presión atmosférica.
15 sondas de temperatura tipo J.
13. Laboratorio de Operaciones Unitarias II Pág 13
La unidad de destilación discontinua es completada con:
Columna de platos con 8 platos y con una toma de temperatura y una toma de muestra. La columna tiene
un diámetro interno de 50 mm y una longitud de 1000 mm. Encamisada al vacio, plateada y con doble
franja de visión.
7 sondas de temperatura tipo J.
Las dimensiones y pesos del equipo son
UDDC: 900 x 500 x 2500 mm.
UDCC: 900 x 600 x 2500 mm.
Volumen de embarque aproximado: 1,5 m3.
Peso neto: 150 kg.
Peso bruto: 200 kg.
6. BIBLIOGRAFÍA
R.E. Treybal
Mass Transfer Operations
Mc Graw Hill
1998
Joaquín Ocon G., Gabriel Tojo B.
Problemas de Ingeniería Química
Aguilar S. A. de Ediciones
1990