Para la mezcla propano (1)- butano (2)- agua (2) resuelva los problemas que a continuación se indican.
Enviado por Darckness Villa Arredondo • 17 de Mayo de 2017 • Informes • 2.042 Palabras (9 Páginas) • 465 Visitas
Ejemplo 5.2 Para la mezcla propano (1)- butano (2)- agua (2) resuelva los problemas que a continuación se indican. La composición global de la mezcla es . En la fase liquida se presenta invisibilidad. Considere que se pueden formar dos fases liquidas, la fase orgánica contiene propano y butano, y la acuosa solo agua, o sea que las fases liquidas son totalmente inmiscibles.[pic 1]
- Encuentre la temperatura y presión a las cuales un vapor con la composición global de la mezcla estará en equilibrio con las dos fases.
- Encuentre la temperatura de vacio a la presión de P=5 bares y la composición de la fase liquida.
- Encuentre la temperatura a la cual aparece la segunda fase liquida a la presión de 5 bar y la cantidad y composición de las fases presentes
- Encuentre las fases presentes a 5 bares y 295 K y las composiciones de las mismas.
- Encuentre la temperatura de rocio a la presión de 10 bares y la composición de la fase liquida.
- Encuentre la temperatura a la cual aparece la segunda fase liquida a la presión de 10 bar
- Encuentre la temperatura de burbuja a 5 bar.
Utilice la siguiente ecuación de presión de vapor:
[pic 2]
[pic 3]
Variables | Propano | Butano | Agua |
T fusión (K) | 85.5 | 134.8 | 273.2 |
Tb (K) | 231.1 | 272.7 | 373.2 |
Tc (K) | 369.8 | 425.2 | 647.3 |
PC (Bar) | 42.5 | 38.0 | 221.2 |
A | -6.72219 | -6.88709 | -7.76451 |
B | 1.33236 | 1.15157 | .145838 |
C | -2.13868 | -1.99873 | -2.77580 |
D | -1.38551 | -3.13003 | -1.23303 |
T min (K) | 145 | 170 | 275 |
T max (K) | 369.8 | 425.2 | 647.3 |
Solución
La T y P buscadas corresponderán a un punto de rocio con la condensación de las dos fases liquidas simultáneamente.
Datos
Y1= 0.492
Y2= 0.492
Y3= 0.016
Incógnitas T, P, [pic 4]
Ecuaciones:
[pic 5]
[pic 6]
[pic 7]
[pic 8]
[pic 9]
En esta última ecuación la única incógnita es la temperatura
Función error: [pic 10]
T (K) | [pic 11] | [pic 12] | [pic 13] | [pic 14] |
300 | 9.998 | 2.583 | 0.0354 | -0.63475 |
301 | 10.251 | 2.663 | 0.0375 | -0.6056 |
323.42 | 17.259 | 5.006 | 0.1252 | -0.00820 |
324.42 | 17.637 | 5.138 | 0.1315 | +0.1614 |
323.76 | 17.37 | 5.051 | 0.1273 | +0.96*[pic 15] |
P=7.955bar, , [pic 16][pic 17]
b) suponer que condensa la fase orgánica
Datos
[pic 18][pic 19]
P=5 bar
Incógnitas
T, [pic 20]
Ecuaciones
[pic 21]
[pic 22]
[pic 23]
en esta ecuación la única incognita es T. Encontrar T por el método usual para puntos de rocio. La respuesta es:[pic 24]
T= 306.28 K, [pic 25]
Suponer que condensa en la fase acuosa
Datos:
[pic 26][pic 27]
P=5 bar
Incógnitas
T
Ecuación
[pic 28]
Encontrar T tal que la respuesta es:[pic 29]
T=314.66K
La respuesta correcta en la temperatura mayor A 5 bar condensa primero la fase acuosa a 317.66 K[pic 30]
c) la segunda fase liquida será la fase orgánica. Este problema es de la clase de FLASH y se necesita el balance de materia
a= Fase acuosa
β= Fase orgánica
Datos
[pic 31]
P=5 bar
Incógnitas
T, V, =1 - [pic 32][pic 33][pic 34]
Ecuaciones
[pic 35]
[pic 36]
[pic 37]
[pic 38]
[pic 39]
[pic 40]
[pic 41]
[pic 42]
[pic 43]
[pic 44]
[pic 45]
[pic 46]
En esta ecuación la inica incognita es T, la respuesta:
T=306.48K Y1=0.49487 [pic 47]
V=0.9942 Y2=0.49487 [pic 48]
Y3=0.01026[pic 49]
D) este es un problema FLASH
1+2+3 V |
A 1+2 |
Β 3 |
Datos: T=295 k P=5 bar F=1
Z1=0.492 Z2=0.492 Z3=0.016
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