Ejercicio extracción L-L corriente cruzada

Ejercicio extracción L-L corriente cruzada

1. Cien kilogramos de una solución de ácido acético [C] y agua [A] que contiene 30% de ácido, se va a extraer tres veces con éter isopropílico [B] a 20 oC; se utilizarán 40 kg de disolvente (puro) en cada etapa. Calcular las cantidades y composiciones de las diferentes corrientes.

[pic 1]

Figura 1. Diagrama de proceso

• Etapa 1:

Balance global de masa:

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

Balance por componente (para C):

[pic 5]

[pic 6]

 [pic 7]

De la grafica de equilibrio ternario se realiza una línea entre la fracción de acido en el alimento con la fracción de 1 con el peso del éter isopropílico, que es el disolvente, y se dibuja una horizontal de la fracción de C para poder ubicar M1

De la grafica x vs y se empiezan a tomar valores de las composiciones del refinado (x) y dele extracto (y) en equilibrio, se trasladan los valores al diagrama de equilibrio ternario, dentro de la curva binodal, hasta que la línea generada pase por M1.

De este proceso se llega a los valores de:

[pic 8]

[pic 9]

Teniendo los valores de las fracciones, se procede a plantear el balance de materia por componente para C:

Balance (por regla de mezclado):

[pic 10]

Despejando E1:

[pic 11]

Sabiendo que R1…

[pic 12]

Del balance de masa y del equilibrio se tiene que:

[pic 13]

Despejando R1

[pic 14]

[pic 15]

[pic 16]

• Etapa 2:

Sabiendo que el alimento de las etapas siguientes es el refinado de la etapa anterior, se plantean los balances respectivos:

Balance global:

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

Balance por componente:

[pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

Al igual que la primera etapa, se tiene que empezar a suponer valores de fracciones hasta que la línea generada en el equilibrio ternario se intercepte con M2.

De este proceso se llega a:

[pic 23]

[pic 24]

Teniendo los valores de las fracciones, se procede a plantear el balance de materia por componente para C en la etapa:

[pic 25]

Despejando E2:

[pic 26]

[pic 27]

Del balance de masa y del equilibrio se tiene que:

[pic 28]

Despejando R2:

[pic 29]

[pic 30]

[pic 31]

...