Problema de Fisicoquímica

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TUXTLA GUTIÉRREZ    

ING. WILBERT BLANCO CARRILLO

FISICOQUIMICA         I                UNIDAD III

PROBLEMA

[pic 1]

EVALUACION:

Una mezcla liquida de benceno y tolueno que contiene 40% por peso de benceno a 90 °C y presión  se alimenta a razón de 32.5   a un evaporador ultrarrápido, un tanque con calentamiento que se mantiene  a una presión   . Cuando la alimentación se expone a la presión reducida en esta unidad, una porción de la misma se evapora. Las corrientes del producto líquido y de vapor se encuentran en equilibrio a 75 °C y . El producto liquido contiene 43.9 mol% de benceno. Al llevar a cabo los cálculos solicitados, suponga aditividad de volumen del benceno líquido y tolueno. Utilice la ley de Raoult y la ecuación de Antoine si es necesario, y desprecie el efecto de la presión sobre la entalpia.[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7]

(A) calcule la velocidad del flujo molar en mol/s y la composición molar (fracciones molares de los componentes) de la corriente de alimentación. Después calcule el valor mínimo de (atm) necesario para mantener la corriente de alimentación en estado líquido hasta que entre el tanque de vaporización ultrarrápida.[pic 8]

(B) calcule  (atm) la fracción molar del benceno en el vapor y las velocidades de flujo molar de los productos líquidos y de vapor.[pic 9]

(C) calcule la velocidad de alimentación necesaria en kilowatts.

(D) una hora después de que se arranca el sistema, se corre un análisis cromatógrafo de vapor producido y se determina la fracción molar del benceno es 3% más alta que el valor calculado en el inciso (b). Se revisan de nuevo la temperatura y presión del sistema y se verifica que son correctas. De varias explicaciones posibles para la discrepancia entre valores y los medidos.

(E) explique en forma breve porque es más baja la temperatura del producto que la de alimentación ¿Qué se requeriría para que la unidad funcionara de manera isotérmica?

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