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Prefacio xvAgradecimientos xvii
Acerca del autor xixNomenclatura xxi
Captulo 1 Introduccin a la ingeniera de procesos de separacin 1
1.1. Importancia de las separaciones 1 1.2. El concepto de equilibrio 2 1.3. Transferencia de masa 4 1.4. Mtodos para resolver los problemas 5 1.5. Prerrequisitos 7 1.6. Otras fuentes sobre ingeniera de procesos de separacin 8 1.7. ResumenObjetivos 9
Referencias 9 Tarea 10
Captulo 2 Destilacin instantnea 12
2.1. Mtodo bsico de destilacin instantnea 12 2.2. Forma y fuentes de los datos de equilibrio 14 2.3. Representacin grfica del equilibrio binario vapor-lquido 16 2.4. Destilacin instantnea binaria 21
2.4.1. Procedimiento secuencial de solucin 21 Ejemplo 2-1. Separador de evaporacin instantnea para etanol y agua 242.4.2. Procedimiento de solucin simultnea 27
2.5. Equilibrio vapor-lquido con varios componentes 29 2.6. Destilacin instantnea de varios componentes 34 2.7. Convergencia simultnea con varios componentes 40 2.8. Clculo de los tamaos 45 2.9. Uso de tambores de destilacin existentes 49 2.10. ResumenObjetivos 50 Referencias 51 Tarea 52 Apndice al captulo 2 Simulacin en computadora de la destilacin instantnea 59
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Captulo 3 Introduccin a la destilacin en columna 65
3.1. Desarrollo de una cascada de destilacin 65 3.2. Equipo de destilacin 72 3.3. Especificaciones 74
3.4. Balances externos de la columna 76 3.5. ResumenObjetivos 81 Referencias 81 Tarea 81
Captulo 4 Destilacin en columna: balances internos, etapa por etapa 86
4.1. Balances internos 86 4.2. Mtodos de solucin de etapa por etapa, para destilacin binaria 90
4.3. Introduccin al mtodo de McCabe-Thiele 97 4.4. Lnea de alimentacin 101
4.5. Mtodo completo de McCabe-Thiele 109
4.6. Perfiles para destilacin binaria 112 4.7. Calentamiento con vapor directo 114
4.8. Procedimiento general de anlisis McCabe-Thiele 118
4.9. Otras situaciones en las columnas de destilacin 1254.9.1. Condensadores parciales 1254.9.2. Vaporizadores totales 1264.9.3. Corrientes laterales o lneas de salida 1264.9.4. Vaporizadores intermedios y condensadores intermedios 1284.9.5. Columnas de agotamiento y enriquecimiento 129
4.10. Condiciones lmite de operacin 1304.11. Eficiencias 1334.12. Problemas de simulacin 1354.13. Usos nuevos para columnas viejas 1364.14. Reflujo subenfriado y vapor sobrecalentado al plato inferior 1384.15. Comparaciones entre los mtodos analticos y los grficos 1404.16. ResumenObjetivos 142 Referencias 143 Tarea 144 Apndice al captulo 4 Simulaciones de destilacin binaria en computadora 158
Captulo 5 Introduccin a la destilacin de varios componentes 161
5.1. Dificultades de clculo 161
5.2. Perfiles para destilacin de varios componentes 167 5.3. ResumenObjetivos 172 Referencias 172 Tarea 172
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Captulo 6 Procedimientos de clculo exacto para destilacin de varios componentes 176
6.1. Introduccin a la solucin matricial para destilacin de varios componentes 176 6.2. Balances de masa de componentes en forma de matrices 178 6.3. Proposicin inicial para tasas de flujo 181
6.4. Clculos de punto de burbuja 181 6.5. Mtodo de convergencia 184
6.6. Balances de energa en forma matricial 191 6.7. ResumenObjetivos 194 Referencias 195 Tarea 195 Apndice al captulo 6 Simulaciones en computadora de columnas
de destilacin de varios componentes 200
Captulo 7 Mtodos abreviados aproximados para destilacin de varios componentes 205
7.1. Reflujo total: Ecuacin de Fenske 205
7.2. Reflujo mnimo: Ecuaciones de Underwood 210
7.3. Correlacin de Gilliland para la cantidad de etapas a relacin de reflujo finita 215
7.4. ResumenObjetivos 219 Referencias 219 Tarea 220
Captulo 8 Introduccin a mtodos complejos de destilacin 225
8.1. Ruptura de azetropos con otros separadores 225 8-2. Procesos de destilacin azeotrpica binaria heterognea 227
8.2.1. Azetropos heterogneos binarios 2278.2.2. Secado de compuestos orgnicos parcialmente miscibles con agua 230
8.3. Destilacin por arrastre de vapor 234 8.4. Procesos de destilacin a dos presiones 238 8.5. Sistemas ternarios complejos de destilacin 239
8.5.1. Curvas de destilacin 2408.5.2. Curvas de residuo 243
8.6. Destilacin extractiva 245
8.7. Destilacin azeotrpica con solvente agregado 251 8.8. Destilacin con reaccin qumica 255 8.9. ResumenObjetivos 258 Referencias 258 Tarea 260 Apndice al captulo 8 Simulacin de sistemas complejos de destilacin 270
Captulo 9 Destilacin intermitente 276
9.1. Destilacin intermitente binaria: Ecuacin de Rayleigh 278
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9.2. Destilacin intermitente binaria simple 279
9.3. Destilacin intermitente a nivel constante 283 9.4. Destilacin intermitente por arrastre con vapor de agua 284 9.5. Destilacin intermitente en varias etapas 285
9.5.1. Relacin de reflujo constante 286 9.5.2. Relacin de reflujo variable 290
9.6. Tiempo de operacin 291 9.7. ResumenObjetivos 292 Referencias 292 Tarea 293
Captulo 10 Diseo de columnas de platos y empacadas 301
10.1. Descripcin de los equipos en las columnas de platos 30110.1.1. Platos, bajantes y vertederos 304
10.1.2. Entradas y salidas 306 10.2. Eficiencias de platos 309
10.3. Clculo del dimetro de la columna 314
10.4. Distribucin y consideraciones hidrulicas para platos perforados 320
10.5. Diseo de platos de vlvulas 327 10.6. Introduccin al diseo de columnas empacadas 329 10.7. Partes internas de las columnas empacadas 329 10.8. Altura del empaque. Mtodo de la Hetp 331 10.9. Inundacin de la columna empacada y clculo del dimetro 333
10.10. Consideraciones econmicas 34110.11. ResumenObjetivos 345 Referencias 345 Tarea 348
Captulo 11 Economa y conservacin de energa en la destilacin 354
11.1. Costos de destilacin 354 11.2. Efectos de la operacin sobre los costos 359
11.3. Cambios en capacidades de la planta 366
11.4. Conservacin de la energa en la destilacin 366 11.5. Sntesis de secuencias de columnas para destilacin de varios componentescasi ideales 370
11.6. Sntesis de sistemas de destilacin para mezclas ternarias no ideales 376
11.7. ResumenObjetivos 380 Referencias 380 Tarea 382
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Captulo 12 Absorcin y arrastre 385
12.1. Equilibrios de absorcin y arrastre 387 12.2. Lneas de operacin para absorcin 389
12.3. Anlisis del arrastre 394 12.4. Dimetro de la columna 396 12.5. Solucin analtica: La ecuacin de Kremser 397
12.6. Absorbedores y separadores de arrastre con varios solutos diluidos 403 12.7. Solucin matricial para absorbedores y separadores de arrastre
con soluciones concentradas 406 12.8. Absorcin irreversible 410 12.9. ResumenObjetivos 411 Referencias 412 Tarea 413
Apndice al captulo 12 Simulaciones de absorcin y arrastre en computadora 421Captulo 13 Extraccin inmiscible, lavado, lixiviacin y extraccin supercrtica 424
13.1. Procesos y equipos de extraccin 424 13.2. Extraccin a contracorriente 428
13.2.1. Mtodo de McCabe-Thiele para sistemas diluidos 428 13.2.2. Mtodo de Kremser para sistemas diluidos 434
13.3. Extraccin fraccionada diluida 435 13.4. Extraccin en una etapa y con flujo cruzado 439
13.5. Extraccin con fases inmiscibles y concentradas 443 13.6. Extraccin intermitente 444 13.7. Procedimientos generalizados de McCabe-Thiele y de Kremser 445 13.8. Lavado 448
13.9. Lixiviacin 45213.10. Extraccin con fluido supercrtico 45413.11. Aplicacin a otras separaciones 45713.12. ResumenObjetivos 457 Referencias 457 Tarea 459
Captulo 14 Extraccin de sistemas parcialmente miscibles 468
14.1. Equilibrios en extraccin 468 14.2. Clculos en mezclado y la regla de la palanca 471 14.3. Sistemas de una etapa y flujo cruzado 474
14.4. Cascadas de extraccin a contracorriente 477
14.4.1. Balances externos de masa 47714.4.2. Puntos de diferencia y clculos de etapa por etapa 47914.4.3. Problema completo de extraccin 483
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14.5. Relacin entre los diagramas de McCabe-Thiele y triangulares 485 14.6. Flujo mnimo de solvente 486 14.7. Simulaciones de la extraccin en computadora 488 14.8. Lixiviacin con tasas de flujo variables 489
14.9. ResumenObjetivos 492 Referencias 492 Tarea 493 Apndice al captulo 14 Simulacin de la extraccin en computadora 499
Captulo 15 Anlisis de la transferencia de masa 501
15.1. Fundamentos de la transferencia de masa 501 15.2. Anlisis de las columnas de destilacin con altura y nmero de unidades
de transferencia (HTUy NTU) 504
15.3. Relacin entre HETPy HTU 511
15.4. Correlaciones de transferencia de masa para torres empacadas 51315.4.1. Correlaciones detalladas para empaques aleatorios 513
15.4.2. Correlaciones sencillas 520
15.5. Anlisis HTU-NTUde absorbedores y separadores de arrastre 521
15.6. Anlisis HTU-NTUde absorbedores concurrentes 526 15.7. Transferencia de masa en un plato 528
15.8. ResumenObjetivos 531 Referencias 531 Tarea 532
Captulo 16 Introduccin a los procesos de separacin con membrana 535
16.1. Equipos de separacin con membrana 537 16.2. Conceptos relacionados con las membranas 541 16.3. Permeacin de gases 544
16.3.1. Permeacin de mezclas binarias de gases 54416.3.2 Permeacin binaria en sistemas perfectamente mezclados 547
16.3.3 Permeacin de varios componentes en sistemas perfectamentemezclados 555
16.4. smosis inversa 558
16.4.1. Anlisis de la smosis y la smosis inversa 558 16.4.2. Determinacin experimental de las propiedades de las membranas 564
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16.4.3. Determinacin de la polarizacin de concentracin 566
16.4.4. smosis inversa con soluciones concentradas 573
16.5. Ultrafiltracin 573
16.6. Pervaporacin 579
16.7. Efectos de la pauta de flujo general 588 16.7.1. Permeacin binaria con flujo cruzado 59016.7.2. Permeacin binaria concurrente 59216.7.3. Flujo binario a contracorriente 594
16.8 ResumenObjetivos 595 Referencias 596
Tarea 597 Apndice al captulo 16 hojas de clculo para clculos con pautas de flujo,
para permeacin de gases 60316.A.1. Flujo cruzado 60316.A.2. Flujo concurrente 60516.A.3. Flujo a contracorriente 607
Captulo 17 Introduccin a la adsorcin, cromatografa e intercambio inico 609
17.1. Sorbentes y equilibrio de sorcin 61017.1.1. Definiciones 61017.1.2. Tipos de sorbente 612
17.1.3. Comportamiento de equilibrio en adsorcin 615 17.2. Anlisis del movimiento de soluto para sistemas lineales: fundamentos
y aplicaciones a la cromatografa 62117.2.1. Movimiento del soluto en una columna 62317.2.2. Teora del movimiento del soluto para isotermas lineales 62517.2.3. Aplicacin de la teora lineal del movimiento del soluto a ciclos
de purga y a la cromatografa de elucin
17.3. Anlisis de movimiento de soluto para sistemas lineales: Adsorcin trmicay con variacin de presin, y movimiento simulado de lecho 631
17.3.1. Adsorcin con oscilacin de temperatura 631 17.3.2. Adsorcin con oscilacin de presin 641 17.3.3. Lechos mviles simulados 649
17.4. Anlisis de movimiento no lineal del soluto 65417.4.1. Ondas difusas 655
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17.4.2. Ondas de choque 658
17.5. Intercambio inico 66317.5.1. Equilibrio en el intercambio inico 66417.5.2. Movimiento de los iones 667
17.6. Transferencia de masa y energa 67217.6.1. Transferencia de masa y difusin 67217.6.2. Balances de masa en la columna 67417.6.3. Transferencia de masa con parmetro agrupado 67517.6.4. Balances de energa y transferencia de calor 67617.6.5. Deduccin de la teora del movimiento del soluto 67717.6.6. Simuladores detallados 678
17-7. Soluciones de transferencia de masa para sistemas lineales 67817.7.1. Solucin de Lapidus y Amundson para equilibrio local con dispersin 67917.7.2. Superposicin en sistemas lineales 680
17.7.3. Cromatografa lineal 683
17.8. Mtodo LUBpara sistemas no lineales 687
17.9. Lista de control para diseo y operacin en la prctica 69117.10. ResumenObjetivos 693 Referencias 693 Tarea 696 Apndice al captulo 17 Introduccin al simulador Aspen Chromatography 708
Gua de localizacin de problemas en Aspen Plus para separaciones 713
Respuestas a problemas seleccionados 717
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Productos.
Materias
primas
Subproductos
Separadores
Reactor
Recirculacin
Separador
Separaciny
purificacin
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PLquido, TLquido
PVapor, TVapor
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Paramatrices
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Alimentacin
Bomba CalentadorVlvula
Separadorde niebla
Ttamb
PtambQH
F, z
Tl, pl
V, y
HV
L, x
hL
TFPFhF
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Azetropo
p = l atm
xE
yE
Isoterma
Vapor
Lquido
TC
Azetropo
p = l atm
xEo yE
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Lneaderoco,1kg/cm2
Entalpa,Kcal/kg
Isotermade
vn
culo
Composicin
azeotrpica
Lneadeebullicin,1Kg/cm2
Agua0 C
Lneadecongelacin
Lquido
Concentracin de alcohol, fraccin en peso
SlidoHielo0 C
Ln
e
aauxiliarparacomposicionesdeequilibriointerpolar
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Vapor
saturado
Lnea
auxiliar
Isoterma
Lquido
saturado
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Lneade unin
Lneade unin
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lnea de operacin
pendiente = L/V
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FV FL
Lnea
deunin
Alimentacin
P=Ptamb
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TEMPERATURA,C
PRESIN,kPa
METANO
ETILENO
ETANO
PROPILENO
PROPANO
ISOBUTANON-BUTANO
ISOPENTANO
N-PENTANO
N-HEXANON-HEPTANO
N-OCTANON
-NONANO
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TEMPERAT
URA,C
PR
ESIN,kPa
METANO
METANO
ETILENO
ETILENO
ETANO
ETANO
PROPILENO
PROPILENO
PROPANO
PROPANO
ISOBUTANO
ISOBUTANO
N
-BUTANO
N-BUTANO
ISOPEN
TANO
ISOPENTANO
N-PENTANO
N-PENTANO
N-HEXA
NO
N-HEXANO
N-HEPTANO
N-HEPTANO
N-OCTANO
N-OCTANO
N-NO
NANO
N-NONANO
N-DECANO
N-DECANO
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7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
62/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
63/765
=
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
64/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
65/765
=
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
66/765
= =
ptamb
Ttamb
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
67/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
68/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
69/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
70/765
Finalizar
Ingresar condicionesespecificadas
y datos de equilibrio
Estimar Ttamb
Calcular Ki(Ttamb,ptamb)
EstimarV/F
Resolver Ec.Rachford-Rice(2-42)
Es
S
S
Calcular xi,yi, L,V, Hy h
EstimarTtamb
Se satisfaceel balance
de energa?
f(V/F) = 0
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
71/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
72/765
=
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
73/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
74/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
75/765
Lquido
Boquillade entrada
Nivelmximo
-
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76/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
77/765
r
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
78/765
F1v =W
L v =80034 3.14 103
= 0.0722W
v L74503 0.6960
= 0.44330.6960 0.00314
= 6.5849 pies/s0.00314
uperm
= Ktamb
L v
v
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
79/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
80/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
81/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
82/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
83/765
CalentadorBomba
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
84/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
85/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
86/765
r r
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
87/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
88/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
89/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
90/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
91/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
92/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
93/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
94/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
95/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
96/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
97/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
98/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
99/765
A
Acumulador
Agua de enfriamiento
Bajante
Etapa o plato
Alimentacin
Bomba
Regin de asentamiento
Vapor
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
100/765
B
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
101/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
102/765
C
Vista lateral
Bajante
Plato perforadoLquido y vapor
Agujeros
Vertedor
Bajante Vertedor
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
103/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
104/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
105/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
106/765
z xBD = (
xD xB)F
TReflujo
Presin
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
107/765
xD zB = F D = (
xD xB)F
FhF + Qc + QR = DhD + BhB
V1 = (L0 )D + D = (1 +
L0 )DD D
V1H1 + Qc = DhD + L0h0
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
108/765
z x
BQc
= (1 +L
0 )D(hD
H1) = (1 +
L0 )(
xD
xB
)F(hD
H1)
D D
QR = DhD + BhB FhF + (1 +L0 )D(H1 hD)D
z x
BQR
= (x
Dx
B
)FhD
+ (x
Dx
B
)FhB
FhF
+ (1 +L
0 )(x
Dx
B
)F(H1
hD
)D
xD
xzBz
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
109/765
z xB 0.3 0.05D = F (xD xB
) = 10,000 [0.8 0.05
] = 3333 kg/hr
Qc = (1 +L0 )D(hD H1) = (1 + 3)(3333)(60 330) = 3,559,640 kcal/hrD
QR = (3333)(60) + (6667)(90) (10,000)(30) (3,599,640) = 4,099,650 kcal/hr
Lquido saturado
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
110/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
111/765
Colas
Alimentacin
Destilado
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
112/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
113/765
cal Btugmol C
o1bmol F
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
114/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
115/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
116/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
117/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
118/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
119/765
=
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
120/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
121/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
122/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
123/765
80% en peso deetanol lquidosaturado L
0
/D = 3
30% en peso deetanol, lquidosaturado
5% en peso de etanol
F = 10,000 kg/hr
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
124/765
PM
PM
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
125/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
126/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
127/765
Lnea superiorde operacinPendiente = L/V
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
128/765
Lnea inferiorde operacinPendiente = L
/V
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
129/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
130/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
131/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
132/765
(etapa de alimentacin)
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
133/765
`
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
134/765
Lquido saturado (q = 1)
Lnea y = x
Lquidosubenfriado
(q > 1)
Mezcla dedos fases
Vaporsaturado
Vaporsobrecalentado
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
135/765
q
L La ba jo d e la a lime nta cin a rriba de la a5
2 llimentacin
tasa de flujo de alimentacin
f
V Varriba de la a lime nta cin a ba jo de la5
2 aalimentacin
tasa de flujo de alimentacin
Equilibrio
Arriba
Abajo
yabajo
Lnea dealimentacin
Lnea y = x
yCMV
xMVC
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
136/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
137/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
138/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
139/765
Lquido saturado
Etapa ptima de alimentacin
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
140/765
Lnea de
alimentacin
Alimentacin
Lneasuperior deoperacin
Lnea inferiorde operacin
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
141/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
142/765
Fraccin mol
que sale dela etapa
Temperatura
de la etapa,C
Flujos, kg mol/h,salen de la etapa
Ubicacin de la etapa
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
143/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
144/765
(aislado)LOlquido saturado
Etapa ptima de alimentacin
Vapor de aguasaturado puro
Lquido saturado
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
145/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
146/765
Lnea inferiorde operacin
Op.Sup.
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
147/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
148/765
Corriente lateral
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
149/765
La alimentacin condensa1 mol de vapor/4 molesAlim.
Vapor saturado
Alimentaciones ptimas
Lquido saturado
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
150/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
151/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
152/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
153/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
154/765
4.9.1 Condensadores parciales
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
155/765
4.9.2 Vaporizadores totales
4.9.3 Corrientes laterales o lneas de salida
Vapordestilado
Lnea y = xLnea Sup.de Op.
yCMV
xCMV
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
156/765
YCMV
xCMV
Intermedia
Superior
Inferior51/
3contactos Equil.
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
157/765
4.9.4 Vaporizadores intermedios y condensadores intermedios
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
158/765
4.9.5 Columnas de agotamiento y enriquecimiento
yCMV
xCMV
Inferior
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
159/765
yCMV
xCMV
Lnea de alimentacin
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
160/765
xCMV
yCMV Lnea y = x
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
161/765
Estriccin
yCMV
yCMV
xCMV
xCMV
Estriccin
Conc. enla etapa
Vaporizador Alimentacin Condensador
Ubicacin en la etapa
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
162/765
-
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163/765
yj*en equilibrio
con xj
xj* en equilibriocon y
j
curva depseudo-equilibrio
yCMV
xCMV
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
164/765
Condensador total
Lquido o reflujo Sat.
Vaporizador parcial
yCMV
xCMV
(1er tanteo)
(2 tanteo)(3er tanteo)
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
165/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
166/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
167/765
TReflujo
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
168/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
169/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
170/765
Ingresar condiciones especificadasy datos de equilibrio
Ajustar el equilibrio ala forma x = f(y)
Hacer clculos de balanceexterno (opcional)
Calcular L/V, L
/V, ecuacin (4-25) y xIecuacin (4-38).
Hacer xO= x
D, poner i = 1
Calcular yide la ecuacin de operacinsuperior
Poner i = i + 1 Calcular xidel equilibrio
Poner i = i + 1
S
S
Calcular yicon la ecuacin de operacin inferior
Es
Es
Calcular xidel equilibrio
Calcular cantidad fraccionaria de etapas
Fin
-
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171/765
-
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172/765
-
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173/765
yCMV
xCMV
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
174/765
yCMV
xCMV
-
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175/765
-
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176/765
-
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177/765
-
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178/765
-
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179/765
-
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180/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
181/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
182/765
Vapor
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
183/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
184/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
185/765
F
1
2
3
P
B
xp
D
Bomba
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
186/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
187/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
188/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
189/765
-
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190/765
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191/765
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99.4% recuperado de C4L/D = 3.5, lquido saturado
p = 101.3Plato ptimo de alimentacin
99.7% recuperado de C5
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196/765
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Lquido, Derr.molal Const.
Lquido
Lquido
Flujo total
Vapor, Derr.molal Const.
No. de etapa
No. de etapa
-
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Tolueno (C. P.)
Benceno (C. L.)
Cumeno (no C.P.)
Nmero de etapa
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Tolueno (CL)
Cumeno (CP)
Benceno (CNP)
Nmero de etapa
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200/765
Xileno (CP)
Tolueno (CL)
Cumeno (CNP)
Benceno (CNL)
N de etapa
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u
-
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Ingresar: Datos de equilibrio y entalpa
Ingresar: Condiciones especificadas
Seleccionar Lj, V
jy T
jiniciales en cada etapa
Calcular valores de K para todos loscomponentes en cada etapa
Resolver el balance de masa de componentes y las ecuacionesde equilibrio en forma matricial, Ecs. (6-1) a (6-13)
Calcular temperaturas en cada etapa usando convergencia uy clculos de punto de burbuja. Ecs. (6-17) a (6-25)
Prueba deconvergencia:Es u= 1.00?
Guardar balance de energa en cada etapa.Calcular L
jy V
j. Ecs. (6-26) a (6-39)
Prueba deconvergencia:
Ecs. (6-40)
S
Fin
Se satisface
Sustitucin directa,nuevas L
jy v
j
Sustitucin directanueva T
j
No se satisface
No
-
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,
, ,
, ,
, ,
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Estimar T
Calcular Ki
(T, p, xi
)
Es
S
FIN T = TPB
Estimarnueva T
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, ,
u
u u
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u
u
u
, ,
u
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, ,
,
,
u
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, , ,
,
u
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u u
3
3
3
3
3
-
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,,,,
,
,
,
, ,
u
-
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u
-
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144 123 67
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,
-
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u
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u
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-
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xA,dest
, xB,dest
, xC,dest
, . . .
xA,vap
, xB,vap
, xC,vap
, . . .
-
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-
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240/765
D, xi,dest
B,xi,cola
-
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241/765
f f
f f
-
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242/765
Vmn
Vmn
+
-
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243/765
-
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244/765
-
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245/765
mn
mn
Curva ajustadaCorrelacin original de Gilliland
-
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-
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249/765
-
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250/765
-
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251/765
-
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-
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253/765
-
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254/765
-
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255/765
B o desechos Recirculacin
Reflujo
RecirculacinRecirculacin
-
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8.2.1 Azetropos heterogneos binarios
-
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257/765
Separador
Col. 2
Parte Sup.
Col. 2colas
Col. 1.
-
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-
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Alimentacin
Lquido orgnico seco
Fase orgnica
Faseacuosa
-
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-
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261/765
-
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Azetropo
Azetropo
(L/V)REAL
Lnea dealimentacin
Reflujo
Superior
L/VMN
L/VREAL
LneaInf. Op.
(L/V)MN
-
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-
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-
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265/765
Agua, xW= 1.0
Vapor de agua
TVaporizador
Decano, nC10
Agua, nW
Fase orgnica, xC10
= 0.15
-
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266/765
-
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268/765
-
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269/765
8.5.1 Curvas de destilacin
-
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270/765
a a a
-
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271/765
Cloroformo
x Benceno
Benceno
Acetona
xAceto
na
xCloroformo
-
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8.5.2 Curvas de residuo
-
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273/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
274/765
-
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275/765
Relleno de solvente
Alimentacin
Producto
Producto
Recirculacinde solvente
Enfriador
-
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-
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Fraccinmola
renfaselquida
Etapas
Heptano
Fenol
Heptano
Tolueno
Fenol
-
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-
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Alimentacinde C
4
Columna dedestilacinazeotrpica
AlternativaRecirculacinde NH
3
Separador
Recirculacin de azetropo
Vaporizadorintermedio
Columna deagotamiento
Butileno
Butadieno
-
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281/765
AlimentacinColumnaazeotrpica
Extraccin conlavado de agua
Relleno deagua
Recirculacinde agua
Recirculacinde solvente
Relleno de solvente
-
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282/765
Agua
Etanol,70 a 90%en peso
Solventede relleno
Separador
Reflujo dehidrocarburo
Capa de agua
Agotador
Etanol
-
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Fraccinmol envapor
Etanol
Pentano
Agua
Etapa
V
-
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-
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No voltiles
Productovoltil
Purga
Voltiles
Purga Producto
-
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-
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Alimentacin
cidoacticoEtanolAguaAcetatode etilo
Composicin del lquido (fraccin mol) Temperatura [C]
-
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-
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-
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-
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Columnade butanol
Columnade agua
0.02, fraccin mol de aguaButanol producto
0.995, fraccin mol de aguaAgua producto
Sal + agua
n-decanoagua
agua + sal
nagua
Recirculacin
vapor de n-decano desecho
-
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-
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300/765
-
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-
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-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
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Recipiente
B
-
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-
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309/765
rea
-
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Agua de desecho
Sin agua
Vapor
(Sustancias orgnicas)
-
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315/765
9.5.1 Relacin de reflujo constante
-
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Lquidosaturado
Vaporizador
-
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-
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-
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9.5.2 Relacin de reflujo variable
-
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-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
328/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
329/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
330/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
331/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
332/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
333/765
10.1.1 Platos, bajantes y vertederos
-
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334/765
Capacidaddelquido,
Gal/m
in Doble paso
Flujo transversal
Flujo inverso
Dimetro de la torre, pies
Bajante
Vertedor
Vertedor
Vertedor
Vertedor
Vertedoropcional
Tuboredondo
Vertedor
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
335/765
10.1.2 Entradas y salidas
-
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336/765
Bajante y vertedorRegistro de hombre
Viga principal
Viga principal, conconexiones soldadasa la pared de la torre
Viga secundaria conconexin de soporte
Viga principal
Viga secundariacon conexinde soporte
Viga secundaria conconexin de soporte
Viga secundaria conconexin de soporte
Anillo de soporte del plato,hecho de ngulo
Anillo de soportede ngulo
Sujeciones perifricas al anillo.Observe el plato ranurado,
sujeto por friccin, para facilitaracomodos trmicos
Zona de calmado
Anillo de soportede plato
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
337/765
Canaldeflector
Entradade vapor
Charolade sello
Retornode vapor
Alvaporizador
Fondosproducto
-
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338/765
Crcamo Salida delbajante
Chimeneapara vapor
Crcamo
-
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339/765
xent
xsal
ysal
yent
-
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340/765
Eficie
ncia
Goteo
Punto de diseo
Inundacin
Demasiadoarrastre
Velocidad del vapor, pies/s
-
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341/765
VOLATILIDAD RELATIVA DEL COMPONENTE CLAVE VISCOSIDAD DE LA ALIMENTACIN(A CONDICIONES PROMEDIO EN LA COLUMNA)
EFICIENCIADEPLACA,%
O - COLUMNA COMERCIAL DE FRACCIONAMIENTODE HIDROCARBUROS
- COLUMNA COMERCIAL DE FRACCIONAMIENTODE HIDROCARBUROS CLORADOS
+ - FRACCIONAMIENTO COMERCIAL DE ALCOHOL
- FRACCIONAMIENTO DE ALCOHOL ETLICO ENLABORATORIO
u- DIVERSOS
-
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342/765
EMV
oEpt
abierta
abierta
Porcentaje de inundacin
-
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343/765
-
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344/765
pies/s
Altura entre platos
Csb,i
nun
-
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345/765
-
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346/765
-
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347/765
Arrastrefraccionario,
Porcentaje de la inundacin
-
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348/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
349/765
Entrada delbajante
Salida delbajante
Vertedor
-
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350/765
r
h
h
h
-
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351/765
hp,seco
hcresta
hvert
-
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352/765
Fvert
, FACTOR DE CORRECCIN POR CONSTRICCIN DEL VERTEDOR
Q/(lw)0.5= (CARGA LQUIDA, GPM)/(LONGITUD DE VERTEDOR, PIES)2.5
RELACIN
DELONGITUD
DEVERTED
OR
ENTREDIMETRO
DETO
RRE
LMITERECOMENDADO
-
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353/765
r
-
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354/765
r
-
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355/765
-
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356/765
-
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357/765
Vo , pies/s
Datos experimentalesModelo
hp,v
lv,
pulgdeagua
Todas lasvlvulascerradas
Punto deequilibriocerrado
Punto deequilibrioabierto
Vlvulasparcialmente
abiertas
Todas lasvlvulasabiertas
-
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358/765
-
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359/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
360/765
Regin deseparacin
Placa opresora
Placa de soporte
Distribuidor de lquido
Distribuidor
de vapor
Placa opresora
Placa de soporte
Separacin
Em
pa
qu
e
Em
pa
qu
e
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
361/765
Velocidad del gas, pies/s
pies
Velocidad del gas, pies/s
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
362/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
363/765
DE ALTURA EMPACADA
EL PARMETRO DE LAS CURVAS ES CADA DEPRESIN, PULGADAS DE AGUA/PIE
Lneadeinundacin
-
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364/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
365/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
366/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
367/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
368/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
369/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
370/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
371/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
372/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
373/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
374/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
375/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
376/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
377/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
378/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
379/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
380/765
r
r
r
r
r
r
r
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
381/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
382/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
383/765
Economa y conservacin de energaen la destilacin
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
384/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
385/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
386/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
387/765
1)
0.3473(
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
388/765
(1.63 + 1.66
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
389/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
390/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
391/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
392/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
393/765
Costo,$/ao ptimo
Costostotales
Costos decapital
Costos deoperacin
(L/D)MN
L/D
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
394/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
395/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
396/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
397/765
Condensador de acabado
Calentadorde acabado
Intercambiadorde calor
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
398/765
Reflujo
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
399/765
Vlvula de
expansin
Condensadorde acabado
Compresor
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
400/765
Destilacininstantnea
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
401/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
402/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
403/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
404/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
405/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
406/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
407/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
408/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
409/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
410/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
411/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
412/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
413/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
414/765
Absorcin y arrastre
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
415/765
(Gas que entra)
L, X0(Solvente alimentado)(Gas tratado) G, Y1
Gas tratado
Recirculacinde
solvente
Gas Conc.
Enfriador
Gas por tratarSolventeagotado Calentador
Gas dearrastre
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
416/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
417/765
l
l
l
l
l
l
l
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
418/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
419/765
Y Gj molesde B enla corriente de gasj
molessde portadormolesde gasportador
h
molesde B enla corriente de gasjh
X Lj
molesde B en la corriente lquida jmoleesde solvente
molesde solventeh
molesde B enla corriente de solvente jjh
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
420/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
421/765
absorbido
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
422/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
423/765
Alimentacin
Gas de arrastreLquido tratado
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
424/765
Equilibrio
Lnea de operacinPendiente = L/G
X (Relaciones molares)
A-Absorbedores comerciales de hidrocarburosB-Absorcin de dixido de carbono en solucin de agua y glicerina en laboratorioC-Absorcin de hidrocarburos en laboratorioD-Absorcin de amoniaco en laboratorio
Eficienciadeplato,%
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
425/765
r r
r
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
426/765
Tasasde flujo
totales,L y V
Fondo
Ubicacin de la etapa
Parte superior
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
427/765
Lnea de operacinPendiente = L / V
Lnea de equilibrioPendiente = m
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
428/765
Lnea de operacinPendiente = L / V
Lnea de equilibrioPendiente = m
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
429/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
430/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
431/765
real
(normales) aire/lb de agua
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
432/765
VL
30 pcn de aire 1 lb mol de aire=
359 pcn de aire18 lb de agua
1 lb de agua 1 lb mol de agua
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
433/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
434/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
435/765
l l
l l
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
436/765
Ingresar datos de equilibrio y entalpa
Ingresar las condiciones especificadas
Escoger Lj, Vjy Tjiniciales en cada etapa
Calcular todos los valores de K
Calcular nuevos valores de Ljy Vj. Ecs. (12-49) y (12-50)
Resolver el balance de energa en cada etapacon convergencia newtoniana de varias variables,
Ecs. (12-52) a (12-58)
Comprobarconvergencia(Ecs. (12-50)
Prueba deconvergencia
Ec. (12-59)
Resolver las ecuaciones de balancede masa de componentes y de equilibrioen forma matricial. Ecs. (12-45) a (12-48)
y (6-1) a (6-6) dan la ecuacin (6-13)
No se
satisface
S se satisface
No se satisface
NuevosLj, Vj
S se satisface
Nueva TjEc. (12-54)
FIN
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
437/765
l
l
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
438/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
439/765
yentrada
ysalida
ysalida
Etapa de equilibrio
Equilibrio
-
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440/765
Equilibrio
-
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441/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
442/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
443/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
444/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
445/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
446/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
447/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
448/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
449/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
450/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
451/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
452/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
453/765
Extraccin inmiscible, lavado,lixiviacin y extraccin supercrtica
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
454/765
Lquidotratado
Solvente cargado
Unidad deextraccin
Recuperacinde solvente Soluto
producto
Alimentacin
Solvente dereposicin
Recirculacinde solvente
Prdidas desolvente
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
455/765
Faseligera
Fasedensa
Mezclador-asentador (1 etapa)
Platos oempaque
Cmara depulsacin
Columna pulsada
EmpaqueMezclador
York-Scheibel
Mezclador
MezcladorDesviador
Contactorde discorotatorio
Faseligera
Mamparavertical
Placa
Fasedensa
Oldshue-Rushton
Extractor demembrana
Ligera
Densa
Densa
Platos
Columna de platosreciprocantes
Ligera
-
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456/765
-
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457/765
13.2.1 Mtodo de McCabe-Thiele para sistemas diluidos
-
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458/765
-
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459/765
-
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460/765
-
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461/765
-
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462/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
463/765
13.2.2 Mtodo de Kremser para sistemas diluidos
-
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464/765
Solvente 2 A + solvente 1
Alimentacin(A + B + solvente 1 o 2)
B + solvente 2 Solvente 1
-
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465/765
Solvente 2A + solvente 1
Solvente 3 o 1 + BSolvente 2
Solvente 3 o 1
Solvente 2 + C
B + C + Solvente 2
Solvente 1
-
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466/765
-
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467/765
Equilibrio
Equilibrio
-
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468/765
-
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469/765
kg solutokg solvente + soluto
kg soluto
kg diluyente + soluto
Equilibrio
-
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470/765
-
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471/765
-
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-
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473/765
-
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474/765
,
-
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475/765
-
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476/765
-
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477/765
Alimentacin
Derrame
Mezclador
Asentador
Lodo
Etapa 1 Etapa 2
-
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478/765
(sec
)( )
( )(
kg de slidos os
h kgm
m de slis
1 1
133
2 ddosm delodo
m delodototal
h3
3
)
5
(sec
)( )(
( )(
kg de slidos os
h kg
m
m de sl s
1 1
133
2iidos
m delodo
m de lquido
m delodototal3
3
3
)
)( )
-
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479/765
r
-
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480/765
Fraccin de masade soluto en elderrame
Equilibrio
Fraccin de masa de soluto
en el lquido de los lodos
-
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481/765
-
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482/765
kg de solutokg de solvente
kg de solutokg de slido insoluble
Fslido
, XN
Fslido
, XO
A
B
Fslido
-
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483/765
F
Fslido
solv
F
Fslido
solv
-
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484/765
Slido
Lquido
Vapor
Fraccin
molar denaftaleno
Presin (atm)
Fluido
supercrtico
A
B
-
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Lechoslido
Turbo-expansor
Reposicinde FSC
Compresor
Descargaintermitentede producto
FSC
-
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486/765
-
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487/765
-
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488/765
-
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489/765
y
-
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490/765
yx
Fraccin en peso en el extracto (agua)Fraccin en peso en el refinado (benceno)
5
-
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491/765
-
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492/765
Agua
Fase de benceno
-
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493/765
-
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494/765
e
-
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495/765
Arena +agua de marintersticial
Agua pura
-
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496/765
-
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497/765
-
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498/765
Acetona
Acetona,
Frac. en peso
Extracto Punto de pliegue
Refinado
Lneaconjugada B
Lnea conjugada A
Cloroformo
Agua, Frac. en peso
Agua
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
499/765
-
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500/765
TOLUENO
METILCICLOHEXANO AMONIACO
Soluto A, Frac.en peso
Diluyente D, Frac. en peso
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
501/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
502/765
Soluto A, Frac.en peso
Diluyente D, Frac. en peso
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
503/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
504/765
Acetona
Acetona, Frac.
en peso
Cloroformo
Agua, Frac. en peso
Agua
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
505/765
Acetona
Acetona, Frac.en peso
Cloroformo
Agua, Frac. en peso
Agua
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
506/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
507/765
Soluto
Soluto,Frac. en
peso
Solvente Diluyente
Diluyente, Frac. en peso
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
508/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
509/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
510/765
Soluto
Soluto, Frac.en peso
Diluyente, Frac. en peso
Diluyente
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
511/765
Diluyente, Frac. en peso
Soluto, Frac.en peso
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
512/765
Soluto, Frac.en peso
Diluyente, Frac. en peso
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
513/765
cido actico,Frac. en peso
Agua, Frac. en peso
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
514/765
A, Frac. en peso
Lnea deoperacin Extracto Ref.
D, Frac. en peso
Punto en la lnea de operacin
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
515/765
cido actico,Frac. en peso
Agua, Frac. en pesoy
Do x
D
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
516/765
FM SM/
Soluto, Frac.en peso
Diluyente, Frac. en peso
-
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517/765
cido actico,Frac. en peso
MNUSADA Lnea de unin
Agua, Frac. en peso
EN,mn
Mmn
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
518/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
519/765
Solvente entrante Extracto saliente
Lodos salientes(refinado)
Alimentacin de slidos
-
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520/765
Lnea conjugada
Extractosaturado
Refinadosaturado
yD o x
D
-
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521/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
522/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
523/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
524/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
525/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
526/765
-
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527/765
-
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528/765
()
-
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529/765
-
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530/765
Anlisis de la transferencia de masa
-
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531/765
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532/765
-
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533/765
yA, sal, E
yA, sal, S
yA, ent, E
xA, ent, E
xA; dest
xA, ent, S
xA, sal, S
xA, sal, S
xA, cola
yA, ent, s
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
534/765
-
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535/765
ysal, E
= xent, s
xent, E
yent, s yent
ysal, s
xsal, Exsal, s
ysalrea
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
536/765
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7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
537/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
538/765
ysal, E
ysal, s yent, E
yent, s yent =; 442
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
539/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
540/765
ysal ysal
xsal xsal
yentxent xent
yent
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
541/765
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
542/765
15.4.1 Correlaciones detalladas para empaques aleatorios
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
543/765
2.0 pulg
Anillos Raschig de cermica
1.0 pulg
0.5 pulg
1.5 pulg
Anillos Raschig metlicos
Parmetrodeempaque,
,pies
Sillas Berl de cermica
Anillos Pall metlicos
Porcentaje de inundacin
2.0 pulg
2.0 pulg
1.5 pulg0.5 pulg
1.0 pulg
1.0 pulg 1.5 pulg
0.5 pulg
2.0 pulg
1.5 pulg
1.0 pulg
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
544/765
9
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
545/765
Anillos Raschig de cermica
Flujo de masa, WL, lb/h-pie2
Anillos Raschig metlicos
Parmetrodeemp
aque,
f,pies
Sillas Berl de cermica
Anillos Pall metlicos
2.0 pulg
1.5 pulg0.5 pulg
1.0 pulg
1.0 pulg
0.5 pulg
1.5 pulg2.0 pulg
2.0 pulg
0.5 pulg
1.5 pulg
1.0 pulg
1.5 pulg
1.0 pulg
0.5 pulg
-
7/13/2019 16062014Ingenieria de Procesos de Separacion 2edi Wankat
546/765
Coeficientedecarga
devapor,C
FL
Relac