2treybal 31ocon.docx

EXTRACCION LÍQUIDO - LÍQUIDO

Presentado por: Oscar Gómez Navas. 2022822. O2

Presentado a: Prof. Crisóstomo Barajas Ferreira

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER OPERACIONES UNITARIAS I BUCARAMANGA 2009

EXTRACCIÓN LÍQUIDO- LÍQUIDO.

1. EJERCICIO 10-2.TREYBAL. Calcule la selectividad del cloro-benceno para la piridina en cada una de las líneas de unión y graficar la selectividad contra concentración.

Piridina 0 11.05 18.95 24.10 28.60 31.55 35.05 40.60 49

I Cloro benceno 99.95 88.28 79.90 74.28 69.15 65.58 61.00 53.00 37.8

Agua

Piridina

0.05 .67 1.15 1.62 2.25 2.87 3.95 6.40 13.2

0 5.02 11.05 18.90 25.50 36.10 44.95 53.20 49

II Cloro benceno 0.08 0.16 0.24 0.38 0.58 1.85 4.18 8.90 37.8

Agua 99.2 94.82 88.71 80.72 73.92 62.05 50.87 37.90 13.2

Solución: Debido a que en el ejercicio no indican cual tabla corresponde a extractos y cual a refinados fue necesario transformar a coordenadas X vs N ; con lo cual obtuvimos las siguientes tablas: I X 0 0.94283 0.942786 0.937 0.92706 0.9166 0.8987 0.8687 0.78778

II N 2000 7.53 3.975 2.888 2.24149 1.9053 1.5641 1.1276 0.6077

X 0 5.02*10-2 0.1107 0.1897 0.2565 0.3678 0.4691 0.5839 0.78778

N 8*10-4 1.602*10-3 2.405*10-3 3.8144*10-3 5.8338*10-3 1.881*10-2 4.3623*10-2 9.769*10-2 0.607

Donde pudimos apreciar (gráficamente) que I corresponde a los extractos y II a los refinados. A continuación procedemos a evaluar la selectividad así:

 XC    X A E   XC    X A R 

Selectividad

Concentración de piridina en agua , XR 0 0,0502 0,110765 0,189 0,25648 0,3678 0,469108 0,5839736 0,78778

 311,51 132,2883 63,536 36,8472 18,89522 10,04206 4,519 1

Selectividad vs Concentración de piridina en agua 0.9 0.8

Selectividad

0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1

0 0

50

100

150

200

[ ] piridina en agua

250

300

350

Selectividad

Concentración de piridina en agua , XR 0 0.052942 0.12456 0.23414 0.34496 0.581788 0.88362 1.4036 3.71212

 311,51 132,2883 63,536 36,8472 18,89522 10,04206 4,519 1

Selectividad vs Concentración de piridina en agua

selectividad

4

3

2

1

0 0

50

100

150

200

concentración de piridina X

250

300

350

2. EJERCICIO # 7 – 31. OCON/TOJO. Una disolución acuosa de acido butírico de composición 30% en peso de acido butírico se extrae en contracorriente con 1- hexanol a 30º C, separándose un refinado de concentración 1% en peso de acido butírico, calcúlese: a. La cantidad mínima de 1 – hexanol necesaria para tratar 2000 Kg/h de la disolución. b. El numero de capas teóricas necesarias si la cantidad de 1- hexanol empleada es 20% superior a la mínima. c. El porcentaje de acido butírico separado en el extracto. Las condiciones correspondientes a extremos de rectas de reparto a 30º C son las siguientes:

SOLUCION: A 25 ºC, la distribución en el equilibrio de acido butírico entre 1- hexano es la siguiente: % en peso de acido butirico % en peso de acido butirico

5.1

18.9

25.2

5.2

22.5

32

A estas concentraciones, el agua y el benceno son básicamente insolubles.

Solución: 2000Kg/h

F

xF= 0.25

E1 95% acido butílico B.C= 1h

RN N-ETAPAS B

C= acido butílico, A= água, B= agente extractor: 1- hexano F= 2000 Kg X”F= 0.25 = 0.3333 (1-0.25) En E1: C=250*.95=237.5 Kg

En F: A=1000*(1-0.25) =750 Kg C=250 Kg

Los siguientes balances se realizan teniendo en cuenta que A y B son líquidos insolubles. *Balance de soluto(C): (S)F = (S) RN+ (S) E1 250 = 237.5+(S) RN

(S) RN=12.5 Kg

* Balance de A: (A)F = (A) RN = 750 Kg  C   12.5  x' RN       1 / 61  0.01639  A  C  RN  750  12.5  *Balance de disolvente(B): (B)F +B = (B) RN+ (B) E1 0+B = (B) E1 B = (B) E1 a) Cual es la cantidad mínima requerida de disolvente A = yK-0 Bm 0.3333 De la grafica yK = 0.425 750 = 0.425-0 Bm 0.3333

Bm= 588.176 Kg

b) Etapas teóricas requeridas para 900 kg/h de disolvente. A = y1- ys ; A = 750 = 5/6= 0.833 B xF- xRN B 900 5 6

=

y1- 0 0.3333-0.01369

y”1

= 0.2663

Ubicando en la grafica los respectivos valores de x”RN y Y”1 correspondientes a la línea de operación y con la curva de equilibrio es posible determinar el número de etapas en forma grafica:

c) Cuantas unidades de transferencia NtOR correspondientes a la extracción en (b)

mE/R promedio= m” *B/A= 1.3808*(900/750) = 1.7753 x”1=x”F=0.3333 ; x”2=x”RN= 0.01639 y”2=0 ; y”1=0.2663



 0.3333   Ln  * (1  1.77531 )   1.7753 1   0.01639    5.1416 NtOR   1 1  1.7753