ejemplos simple - cruzado

7/25/2019 Ejemplos Simple - Cruzado

http://slidepdf.com/reader/full/ejemplos-simple-cruzado 1/131

Una solución acuosa de acetona debe ser separadamediante una extracción líquida a la temperatura de 25

ºC.

Se tratarán 200 lb/h de esta solución acuosa que tieneun contenido de !0 " peso de acetona la cual sesometerá a una extracción simple.

#ara tal e$ecto se ha seleccionado la metil isobutilcetona como sol%ente extractor de la acetona.

&'emplo (

&'emplo (

Calcular)a* +os $lu'os mínimo , máximo de sol%ente.

b* +as composiciones , $lu'os de los productos si sedispone de 200 lb/h del sol%ente así como el

porcenta'e de acetona recuperada.



c* &l $lu'o de sol%ente requerido así como el $lu'o delos productos , el porcenta'e de acetonarecuperada si se desea reducir la concentración

de acetona a (0 " peso.d* &l $lu'o de sol%ente requerido así como el $lu'o de

los productos , el porcenta'e de acetonarecuperada si se desea obtener un productoextracto con -0 " peso de acetona.

Se ha in$ormado que en la planta se tiene disponible unsol%ente recuperado de un proceso anterior , que debeser estudiada la posibilidad de su utiliación paraseparar la solución acuosa de acetona mediante unaextracción líquida a la temperatura de 25 ºC.

&ste sol%ente está constituido por " peso de metiliso butil cetona , 2 " peso de acetona.



Calcular en este caso)

e* +os $lu'os mínimo , máximo de sol%ente.

$* +as composiciones , $lu'os de los productos si sedispone de 200 lb/h del sol%ente así como elporcenta'e de acetona recuperada.

1* +os $lu'os de extracto , re$inado así como elporcenta'e de acetona recuperada si debereducirse la concentración de acetona en el re$inadoa un 20 " peso.



A B C A B C

98.0 2.0 0.0 2.3 97.7 0.0

95.2 2.2 2.6 2.7 92.3 5.0

92.2 2.4 5.4 3.0 87.0 10.088.9 2.6 8.5 3.2 81.8 15.0

85.3 2.8 11.9 3.7 76.3 20.0

81.5 3.0 15.5 4.3 70.7 25.0

77.2 3.3 19.5 5.3 64.7 30.071.8 4.0 24.2 6.8 58.2 35.0

65.7 5.1 29.2 8.8 51.2 40.0

57.5 7.3 35.2 12.6 42.0 45.4

34.7 18.8 46.5 34.7 18.8 46.5

3U 4 * 6&78+8S9:U78+C&79; 4 : * C&79; 4 C *3U 4 * 6&78+8S9:U78+C&79; 4 : * C&79; 4 C *

7 < 25 ºC7 < 25 ºC



&&((,,((

= < 200 lb/h= < 200 lb/hxx

==

< 0.!0< 0.!0>>((

xx((

SS,,ss < 0< 0

((

7emperatura de7emperatura deextracción) 25 ºCextracción) 25 ºC

a* Sol%ente mínimo , sol%ente máximoa* Sol%ente mínimo , sol%ente máximo



==

SS

??xx?? xx== x x??

SSmínimomínimo < = . < = . xx?? , ,SS

33,,33

xx== , ,33

SSmáximomáximo < = . < = . ,,33 , ,SS

CC

::



&&((,,((

= < 200 lb/h= < 200 lb/hxx

==

< 0.!0< 0.!0>>((

xx((

S < 200 lb/hS < 200 lb/h,,ss < 0< 0

((


b* +as composiciones , $lu'os de los productos si seb* +as composiciones , $lu'os de los productos si sedispone de 200 lb/h del sol%ente así como eldispone de 200 lb/h del sol%ente así como elporcenta'e de acetona recuperada.porcenta'e de acetona recuperada.



==

SS

= . x= @ S . ,S x6 <

= @ S

200 40.!0* @ 200 40*x6 < 200 @ 200

x6 <0.20

xx66

&&((

66

>>((



==

SS

&&((

66

?el dia1rama)xx(( <

,,(( <

,(

x(

>>((

,( x6

>( < 6 . ,( A x(

x6 A x(

&( < 6 . ,( A x(

6 < = @ S

6 < !00 lb/h



Soluto recuperado " soluto extraído < x (00 Soluto alimentado

= . x= >( . x(

" soluto extraído < x (00 = . x=

&( . ,( S . ,s


" acetona recuperada" acetona recuperada



&&((,,((

= < 200 lb/h= < 200 lb/hxx

== < 0.!0< 0.!0

>>((

xx(( < 0.(0< 0.(0

S <S <,,ss < 0< 0

((


c* &l $lu'o de sol%ente requerido así como el $lu'oc* &l $lu'o de sol%ente requerido así como el $lu'ode los productos , el porcenta'e de acetonade los productos , el porcenta'e de acetonarecuperada si se desea reducir la concentración derecuperada si se desea reducir la concentración de

acetona a (0 " peso.acetona a (0 " peso.



==

SS

x(

>>((

&&((

xx66

x= x6 S < = . x6 ,S

6 < = @ S

,( x6

>( < 6 . ,( A x(

x6 A x(

&( < 6 . ,( A x(

,( 66

=.x=>(.x(

" >ec < . (00 = . x=



&&((,,((< 0.-0< 0.-0

= < 200 lb/h= < 200 lb/hxx== < 0.!0< 0.!0

>>((

xx((

SS,,ss < 0< 0

((


d* &l $lu'o de sol%ente requerido así como el $lu'od* &l $lu'o de sol%ente requerido así como el $lu'ode los productos , el porcenta'e de acetonade los productos , el porcenta'e de acetonarecuperada si se desea obtener un productorecuperada si se desea obtener un productoextracto con -0 " peso de acetona.extracto con -0 " peso de acetona.



==

SS

x(

&&((

xx66

x= x6 S < = . x6 ,S

6 < = @ S

,( x6

>( < 6 . ,( A x(

x6 A x(

&( < 6 . ,( A x(

,(

>>((

66

=.x=>(.x(

" >ec < . (00 = . x=



&&((,,((

= < 200 lb/h= < 200 lb/hxx== < 0.!0< 0.!0

>>((

xx((

SS,,ss < 0.02< 0.02

((


e* Sol%ente mínimo , sol%ente máximoe* Sol%ente mínimo , sol%ente máximo



2 " C2 " C

" : " :

CC



==

SS

??xx?? xx== x x?? SSmínimomínimo < = . < = . xx?? , ,SS

33,,33

xx== , ,33 SSmáximomáximo < = . < = . ,,33 , ,SS

CC

::



&&

((,,((

= < 200 lb/h= < 200 lb/hxx== < 0.!0< 0.!0

>>((

xx((

S < 200 lb/hS < 200 lb/h,,ss < 0.02< 0.02

((


$* +as composiciones , $lu'os de los productos$* +as composiciones , $lu'os de los productossi se dispone de 200 lb/h del sol%ente asísi se dispone de 200 lb/h del sol%ente asícomo el porcenta'e de acetona recuperada.como el porcenta'e de acetona recuperada.



==

SS

= . x= @ S . ,S x6 <

= @ S 200 40.!0* @ 200 40.02*

x6 < 200 @ 200

x6 < 0.2(

xx66

&&((

66

>>((

?el dia1rama)

xx(( <,,(( <

,( x6

>( < 6 . ,( A x(

x6 A x(

&( < 6 . ,( A x(

=.x=>(.x(

" >ec < . (00 = . x=



Una solución acuosa de acetona debe ser separadamediante una extracción líquida a la temperatura de 25

ºC.

Se tratarán 200 lb/h de esta solución acuosa que tieneun contenido de !0 " peso de acetona la cual sesometerá a una extracción en etapas mBltiples , en$lu'o cruado.

#ara tal e$ecto se ha seleccionado la metil iso butilcetona pura como sol%ente extractor de la acetona.

&'emplo 2&'emplo 2

a* Si se dispone de 200 lb/h del sol%ente el cual sereparte en cantidades i1uales en cada etapa deextracción , si la instalación a utiliar es equi%alentea 2 etapas de equilibrio calcular)



las composiciones , $lu'os de los productos el $lu'o ,composición del extracto compuesto así como elporcenta'e de acetona recuperada

b* Si se utilia una instalación equi%alente a 2 etapasde equilibrio , el sol%ente a emplear en cada etapade extracción es tal que se reduce la concentración

de acetona en el re$inado a un 25 " peso en laprimera etapa , a un (0 " peso en la se1undacalcular el $lu'o total de sol%ente requerido el $lu'o, composición del extracto compuesto así como elporcenta'e de acetona recuperada.

&& &&



SS((

,,S(S(

==xx==

SS22

,,S2S2

&&((

,,((

>>((

xx((

>>22

xx22

&&22

,,22

(( 22

&&compuestocompuesto

xx== < 0.!0< 0.!0

= < 200 lb/h= < 200 lb/h

,,ss < 0< 0

SS797+797+ < 200 lb/h n < 2< 200 lb/h n < 2

Cantidades i1uales deCantidades i1uales desol%ente en cada etapasol%ente en cada etapa

SS((

< S< S22

< (00 lb/h< (00 lb/h



SS(( < (00 lb/h < (00 lb/h

,,S(S( < 0< 0

= < 200 lb/h= < 200 lb/hxx== < 0.!0< 0.!0

&&((

,,((

>>((

xx((((

= @ S( < 6(

#rimera etapa#rimera etapa



==

SS

= . x= @ S( . ,S( x6( <

= @ S(

200 40.!0* @ (0040*x6( < 200 @ (00x6( < 0.2D

>>((

&&((

xx6(6(

66((



==

SS

>>((

66((

&&((

?el dia1rama)xx(( <

,,(( <

,( A x6(

>( < 6( . ,( A x(

x6( A x(

&( < 6( . ,( A x(

6( < = @ S(



SS22 < (00 lb/h < (00 lb/h

,,S2S2 < 0< 0

>>(( < lb/h< lb/h

xx(( <<

&&22

,,22

>>22

xx2222

>( @ S2 < 62

Se1unda etapaSe1unda etapa



==

66((

&&((

SS

>>((

>( . x( @ S2 . ,S2 x62 <

>( @ S2

xx6262

>>22

&&22

6622



==

66((

&&((

SS

>>((

>>22

&&22

6622

?el dia1rama)xx22 <

,,22 <

,2 A x62

>2 < 62 . ,2 A x2

x62 A x2

&2 < 62 . ,2 A x2

62 < >( @ S2



n

&compuesto < &i

i<(

&compuesto < &( @ &2

&(. ,( @ &2 . ,2 ,compuesto <

&( @ &2

n n

,compuesto < &i . ,i &i

i<( i<(



Soluto recuperado

" soluto extraído < x (00 Soluto alimentado

= . x= >n . xn


= . x= >2 . x2


&& &&



SS((

,,S(S(

==xx==

SS22,,S2S2

&&((

,,((

>>((

xx((

>>22

xx22

&&22

,,22

(( 22


xx== < 0.!0< 0.!0

= < 200 lb/h= < 200 lb/h

,,ss < 0< 0

::

xx

(( < 0.25< 0.25

xx22 < 0.(0< 0.(0



SS(( < lb/h < lb/h,,S(S( < 0< 0

= < 200 lb/h= < 200 lb/hxx== < 0.!0< 0.!0

&&((

,,((

>>((

xx(( < 0.25< 0.25((

= @ S( < 6(




==

SS

xx((

&&((

>>((

66((x6(

x= A x6( S( < = .

x6( ,S(

,( A x6(

>( < 6( . ,( A x(

x6( x(

&( < 6( . ,( A x(



SS22 < lb/h < lb/h,,S2S2 < 0< 0

>>(( < lb/h< lb/h

xx(( <<

&&22

,,22

>>22

xx22 < 0.(0< 0.(022

>( @ S2 < 62




==

xx22

&&((

66((

x62

SS

>>((

&&22

>>22

6622

x( A x62 S2 < >( .

x62 A ,S2

,2 A x62

>2 < 62 . ,2 A x2

x62 x2

&2 < 62 . ,2 A x2



n

&compuesto < &i

i<(


&(. ,( @ &2 . ,2 ,compuesto < &( @ &2

n n


i<( i<(

= . x= >2 . x2


& l -

&' l -



Una solución de a1ua , piridina de composición !0 "peso de piridina se separará por extracción en $lu'ocruado a la temperatura de 25 ºC empleandoclorobenceno como sol%ente en una instalaciónequi%alente a 2 etapas de equilibrio.

&'emplo -&'emplo -

Se dispone de 500 E1 de la solución acuosa de piridina, la cantidad de sol%ente a emplear en cada etapa deextracción es tal que se reduce la concentración depiridina en el re$inado a un 20 " peso en la primeraetapa , a un (0 " peso en la se1unda.

Calcular)a* +a cantidad total de sol%ente requerido.b* +a cantidad , composición del extracto compuesto.

c* &l porcenta'e de piridina recuperada.

F25 FC



=S& C+9>9:&;C&;9=S& C+9>9:&;C&;9 =S& CU9S=S& CU9S

Agua Clorobenceno Piridina Agua Clorobenceno Piridina

A B C A B C

0.05 99.95 0 99.92 0.08 0

0.67 88.28 11.05 94.82 0.16 5.02

1.15 79.90 18.95 88.71 0.24 11.05

1.62 74.28 24.10 80.72 0.38 18.90

2.25 69.15 28.60 73.92 0.58 25.50

2.87 65.58 31.55 62.05 1.85 36.10

3.95 61.00 35.04 50.87 4.18 44.95

6.40 53.00 40.60 37.90 8.90 53.20

13.20 37.80 49.00 13.20 37.80 49.00

3U C+9>9:&;C&;9 #8>8?8;3U C+9>9:&;C&;9 #8>8?8; 7 < 25 FC7 < 25 FC



&& &&



SS((

,,S(S(

==xx==

SS22

,,S2S2

&&((

,,((

>>((

xx((

>>22

xx22

&&22

,,22

(( 22


= < 500 E1= < 500 E1

xx== < 0.!0< 0.!0

,,ss < 0< 0

n < 2n < 2xx(( < 0.20< 0.20

xx22 < 0.(0< 0.(0



SS((

,,S(S( < 0< 0

&&((

,,((

>>((

xx(( < 0.20< 0.20((

= < 500 E1= < 500 E1

xx== < 0.!0< 0.!0


CC



AA BB

CC

FF EE11

xx6(6(

66((

RR11

SS

x= A x6( S( < = .

x6( ,S

,( A x6(

>( < 6( .

,( A x(

x6( A x(

&( < 6( .

,( A x(

xx((



SS22

,,S2S2 < 0< 0

&&22

,,22

>>22

xx22 < 0.(0< 0.(022

>>(( < E1< E1

xx(( < 0.20< 0.20


CC



AA BB

CC

FF EE11

xx22

xxM2M2

RR22

EE22

MM22

RR11

SS

x( A x62 S2 < >( . x62 ,S2

,2 A x62

>2 < 62 . ,2 A x2

x62 A x2

&2 < 62 .

,2 A x2

n



= . x= >2 . x2



n

&compuesto < &i

i<(

n n


i<( i<(

&(. ,( @ &2 . ,2

,com < &( @ &2

= . x= >n . xn

" soluto extraído < x (00 = . x

=



Se dispone de 200 E1/h de una solución acuosa de ácidoacGtico de composición -0 " peso de ácido la cual seseparará por extracción en $lu'o cruado a latemperatura de 25 ºC.

Se empleará Gter isopropílico como sol%ente parareducir la concentración del ácido a un 5 " pesosabiendo que en cada etapa de extracción se utiliancantidades i1uales de sol%ente.

Si la instalación a emplear es equi%alente a 2 etapas deequilibrio determinar el $lu'o de sol%ente necesario.

&'emplo !&'emplo !



?C ? + ó d l $ d $ l l+ i ió d l $i d $i l l



SS((

,,S(S(

==xx==

SS22

,,S2S2

&&((

,,((

>>((

xx((

>>22

xx22

&&22

,,22

(( 22


,,compuestocompuesto

Caso ?Caso ? ) +a composición del re$inado $inal el+a composición del re$inado $inal elnBmero de etapas , el reparto del sol%ente entrenBmero de etapas , el reparto del sol%ente entreGstas.Gstas.

nn

>eparto del sol%ente>eparto del sol%ente

nn << 22 etapas

>eparto <>eparto < Cantidades i1uales

sol%entesol%ente por etapaxx << 0.05

SS797+797+ < (200 lb/h< (200 lb/h

SS(( < S< S22 < 00 lb/h< 00 lb/h

SS797+797+ < 2!00 lb/h< 2!00 lb/h

SS(( < S< S22 < (200 lb/h< (200 lb/h

Caso CCaso C )) +a composición del re$inado $inal la cantidad+a composición del re$inado $inal la cantidad



SS((

,,S(S(

==xx==

SS22

,,S2S2

SSnn

,,SnSn

&&nn,,nn

&&((,,((

>>((

xx((

>>22

xx22

>>n(n(

xxn(n(

&&22,,22

>>nn

xxnn(( nn22


Caso C +a composición del re$inado $inal la cantidad+ mp $ $ total de sol%ente con la proporción que ha detotal de sol%ente con la proporción que ha deutiliarse en cada etapa.utiliarse en cada etapa.

SS797+797+

>eparto del sol%ente>eparto del sol%ente

SS797+797+ << 2000 lb/h

>eparto <>eparto < Cantidades i1ualessol%entesol%ente por etapaxxnn << 0.05

n < 2n < 2SS(( < S< S22 < (000 lb/h< (000 lb/hn < !n < !

SS((<S<S22<S<S--<S<S!!<500 lb/h<500 lb/h



(00 lb/h de una solución de , C conteniendo (2 "peso de C se someterá a una extracción mediante elempleo de un sol%ente que contiene 0.05 lb C/lb : ,que es inmiscible con la solución anterior.

#ara las condiciones en que se lle%a a cabo laoperación de extracción la relación de equilibrioentre las $ases %iene dada por) , < 2.5 x

(. ?eterminar el porcenta'e de recuperación de Casí como el $lu'o de los productos si se disponede (00 lb/h del sol%ente)

&'emplo 5&'emplo 5



a* Si la extracción se lle%a a cabo en una solaetapa.

b* Si la extracción se lle%a a cabo en 2 etapas , en$lu'o cruado utiliando cantidades i1uales desol%ente en cada etapa.

2. Si se debe recuperar el 0 " del componente Cdeterminar el $lu'o de sol%ente necesario así comoel $lu'o de los productos)

a* Si la extracción se lle%a a cabo en una solaetapa.

b* Si la extracción se lle%a a cabo en 2 etapas , en$lu'o cruado utiliando cantidades i1uales de

sol%ente en cada etapa.



?ato de equilibrio)?ato de equilibrio) , < 2.5 x

,H, < ( @ ,H

xHx < ( @ xH

,H xH < 2.5 ( @ ,H ( @ xH



?ato de equilibrio)

,H < $ 4xH* 2.5 xH,H <

( A (.5 xH

x' y'

0.00 0.00000

0.02 0.05155

0.04 0.10638

0.06 0.16484

0.08 0.22727

0.10 0.29412

0.12 0.36585

0.14 0.44304

0.16 0.52632

xx== < 0.(2< 0.(2

0.(20.(2

xHxH== < < ( 0.(2( 0.(2

xx==

xHxH== < <

( x( x==

xHxH== < 0.(--< 0.(--



( a* &xtracción en una etapa



&&((

,,((

= < (00 lb/h= < (00 lb/hxx== < 0.(2< 0.(2 >>((

xx((

S < (00 lb/hS < (00 lb/h

((

( a* &xtracción en una etapa

< lb/h < lb/h

xHxH= <= <

,H,HS(S( < 0.05 lb C / lb :< 0.05 lb C / lb :

::(( <<

/ : / :nn < 4,H < 4,Hnn A ,HA ,HSnSn* / 4xH* / 4xHnn A xHA xHn(n(**

/ : / :(( < 4,H < 4,H(( A ,HA ,HS(S(* / 4xH* / 4xH(( A xHA xH==**

= 4 ( = 4 ( **



xHxH== << 0.(-- lb C / lb 0.(-- lb C / lb

SS(( < (00 lb/h< (00 lb/h

,H,HS(S( < 0.05 lb C / lb :< 0.05 lb C / lb :

= < (00 lb/h= < (00 lb/hxx== < 0.(2< 0.(2

< = 4 ( A x < = 4 ( A x== **

< lb/h < lb/h

< = / 4 ( @ xH < = / 4 ( @ xH== **

< lb/h < lb/h

::(( < S< S(( / 4 ( @ ,H/ 4 ( @ ,HS(S(**

::(( << 5.2-(0 lb/h5.2-(0 lb/h

m < / :m < / :(( < 0.2!0< 0.2!0



xH=

,HS

xH(

,H( / : / :(( < 0.2!0< 0.2!0

4 ,I 4 ,I(( ,I ,IS(S( **- < <

::(( 4 xI 4 xI(( xH xH== **



>( < 4 ( @ xH(*

&&(( < (0D.D222 lb/h< (0D.D222 lb/h

>>(( < 2.2DDD( lb/h< 2.2DDD( lb/h

&( < : 4 ( @ ,H(*

>( < 4 (@ 0.0!(*

&( < 5.2-(0 4 (@ 0.(-(0*

xH( < 0.0!( lb C / lb

,H( < 0.(-(0 lb C 4 lb :

?el dia1rama)?el dia1rama)

= . x= >( . x(




. xH= . xH(

" soluto extraído < x (00 . xH=

= . x= < . xH=

xH(" soluto extraído <4 ( * x (00 xH=

>( . x( < . xH(

" soluto extraído < !.-5 "

(b* &xtracción en dos etapas



::((

,H,HS(S(

xHxH==

::22

,,S2S2

::((

,H,H((

xHxH((

xHxH22

::22

,H,H22

(( 22

(b* &xtracción en dos etapas

= < (00 lb/h= < (00 lb/hxx== < 0.(2< 0.(2

< lb/h < lb/h

xHxH

= <= <

SS(( < S< S22 < 50 lb/h< 50 lb/h

::(( < :< :22

,H,HS(S( < ,H< ,HS2S2 < 0.05 lb C / lb :< 0.05 lb C / lb :

::((

H



::((,H,HS(S(

xHxH==

,H,H((

xHxH((

((

#rimera etapa

= < (00 lb/h= < (00 lb/h

xx== < 0.(2< 0.(2

SS(( < 50 lb/h< 50 lb/h

,H,HS(S( < 0.05 lb C / lb :< 0.05 lb C / lb :

< lb/h < lb/h

xHxH== << 0.(-- lb C/lb 0.(-- lb C/lb

::(( < !D.(05 lb/h< !D.(05 lb/h,H,HS(S( < 0.05 lb C / lb :< 0.05 lb C / lb :

m < / :m < / :

(( < (.!0< (.!0



xH=

,HS

xH(

,H( / : / :(( < (.!0< (.!0

4 ,I 4 ,I(( ,I ,IS(S( **- < <

::(( 4 xI 4 xI(( xH xH== **




>( < 4 ( @ xH(*

&&(( < 5.2!D- lb/h< 5.2!D- lb/h

>>(( < -.D52! lb/h< -.D52! lb/h

&( < :( 4 ( @ ,H(*

>( < 4 (@ 0.05-D*

&( < !D.(05 4 (@ 0.(((*

xH( < 0.05-D lb C / lb

,H( < 0.((( lb C 4 lb :


::22

HH

Se1unda etapa



::22

,,S2S2

xHxH((

xHxH22

,H,H22

22

Se1unda etapa

< lb/h < lb/hxHxH((< 0.05-D lb C / lb < 0.05-D lb C / lb

SS22 < 50 lb/h< 50 lb/h

,H,H

S2S2

< 0.05 lb C / lb :< 0.05 lb C / lb :

::22 < !D.(05 lb/h< !D.(05 lb/h

m < / :m < / :22 < (.!0< (.!0

>>(( < -.D52! lb/h< -.D52! lb/h

4 I 4 I II **



xH=

,HS

xH(

,H(

4 ,I 4 ,I22 ,I ,IS2S2 **- < <

::22 4 xI 4 xI22 xH xH(( **

/ : / :22 < (.!0< (.!0,H2

xH2




>2< 4 ( @ xH2*

&&22 < 52.!(( lb/h< 52.!(( lb/h

>>22 < (.-!0 lb/h< (.-!0 lb/h

&2 < :2 4 ( @ ,H2*

>2 < 4 (@ 0.0-DD*

&2 < !D.(05 4 (@ 0.(005*

xH2 < 0.0-DD lb C / lb

,H2 < 0.(005 lb C 4 lb :


= x= > x



= . x= >n . xn


= . x= < . xH=

xHn" soluto extraído < 4 ( * x (00 xH=

>n . xn < . xHn

" soluto extraído < D2.( "

2a* &xtracción en una etapa



&&((

,,((

= < (00 lb/h= < (00 lb/hxx== < 0.(2< 0.(2

>>((

xx((

SS(( <<

((

p

,H,Hs(s( < 0.05 lb C / lb :< 0.05 lb C / lb :

" extracción < 0 " < 4( A xH" extracción < 0 " < 4( A xH((/xH/xH== * x (00* x (00

/ : / :(( < 4,H < 4,H(( A ,HA ,HS(S(* / 4xH* / 4xH(( A xHA xH==**

= (00 lb/h= (00 lb/h < lb/h < lb/h



xHxH== << 0.(-- lb C / lb 0.(-- lb C / lb

,H,HS(S( < 0.05 lb C / lb :< 0.05 lb C / lb :

= < (00 lb/h= < (00 lb/hxx== < 0.(2< 0.(2

< lb/h lb/h

xHxH(( < 0.02D2D lb C / b < 0.02D2D lb C / b

" extracción < 0 " < 4( A xH" extracción < 0 " < 4( A xH((/xH/xH== * x (00* x (00

4 ,I 4 ,I ,I ,I **



xH=

,HS

xH(

,H(

4 , 4 , (( , , S(S( **- < <

::(( 4 xI 4 xI(( xH xH== **

4 I I *



>( < 4 ( @ xH(*

>( < 4 (@ 0.02D2D*

&&(( < !D.5505 lb/h< !D.5505 lb/h

>>(( < 0.!0 lb/h< 0.!0 lb/h

&( < : 4 ( @ ,H(*

&( < !55.((0( 4 (@0.0D(0*

::(( << !55.((0( lb/h!55.((0( lb/h

4 ,I 4 ,I(( ,I ,IS(S( **- < <

::(( 4 xI 4 xI(( xH xH== **

SS(( << !DD.505 lb/h!DD.505 lb/h

,H( < 0.0D(0 lb C / lb :?el dia1rama)?el dia1rama)

2b* &xtracción en dos etapas



::((

,H,HS(S(

xHxH==

::22

,,S2S2

::((

,H,H((

xHxH((

xHxH22

::22

,H,H22

(( 22

= < (00 lb/h= < (00 lb/hxx== < 0.(2< 0.(2

SS(( < S< S22

::(( < :< :22

,H,Hs(s( < ,H< ,HS2S2

= (00 lb/h= < (00 lb/h < lb/h < lb/h



xHxH== << 0.(-- lb C / lb 0.(-- lb C / lb

,H,HS(S( < ,H< ,HS2S2 < 0.05 lb C / lb :< 0.05 lb C / lb :

= < (00 lb/h= < (00 lb/hxx== < 0.(2< 0.(2

lb/h /h

xHxH22 < 0.02D2D lb C / b < 0.02D2D lb C / b

" extracción < 0 " < 4( A xH" extracción < 0 " < 4( A xH22/xH/xH== * x (00* x (00

4 I 4 I II **

4 I 4 I II **



xH=xH(

,HS

4 ,I 4 ,I(( ,I ,IS(S( **- < <

::(( 4 xI 4 xI(( xH xH== **

4 ,I 4 ,I22 ,I ,IS2S2 **- < <

::22 4 xI 4 xI22 xH xH(( **

xH2

,H(

,H2 /:(

/:2

sumiendo Ssumiendo S797+797+



xH=

,HS

xH2

,H2



xH=

,HS

xH2

,H2

&'emplo

&'emplo



Se deben procesar (00 E1/h de un aceite desemillas de al1odón que contiene 50 " peso deácido oleicoJ para separar mediante extracciónlíquida el ácido oleico a una temperatura de .-ºC.

#ara tal e$ecto se utiliará un sol%ente constituidoesencialmente por propano que al ser recuperado de

un proceso anterior presenta la si1uiente) " pesode propano (. " peso del aceite , 0.2 " peso deácido oleico.

&'emplo &'emplo



Si la extracción se realia en una sola etapa

calcular)a*+os $lu'os mínimo , máximo de sol%ente

b*+os $lu'os de extracto , re$inado si se

dispone de una cantidad de sol%ente i1ual 0.!0Smáximo.

c*+os $lu'os de sol%ente extracto , re$inado si

se debe reducir la concentración de ácido a un

" peso.

Si la extracción se realia en dos etapas , en



Si la extracción se realia en dos etapas , en

$lu'o cruado calcular)

d* &l $lu'o de sol%ente necesario si la extracción

se realia de modo tal que los re$inados ten1an

una concentración de -0 " , 20 " 4&n baselibre de :*.

e* +a cantidad , composición del extracto

compuesto si en cada etapa de extracción se

utilian (500 E1/h de sol%ente.

ceite de Semillas de al1odón 4 * #ropano 4 : * ceite de Semillas de al1odón 4 * #ropano 4 : *



1 4 * p 4 *1 pcido oleico 4 C * 7 < ºCcido oleico 4 C * 7 < ºC

=ase oleica 2 C :

-.50 0.00 -.50

5D.20 5.50 -D.-0

52.00 .00 -.00!.D0 (-.0 -.50

-.0 (.D0 !(.50

-(.00 2.-0 !2.D0

2.0 2.!0 !-.D02(.00 -2.!0 !.0

(!.20 -D.!0 !.!0

.-0 -.50 52.20

0.0 !-.D0 55.50

=ase propano 2 C :

2.-0 0.00 D.D0

(.5 0.D D.-0

(.D (.2( D.00(.50 (.0 .0

(.- 2.D- 5.0

(.20 -.0 5.00

(.(0 !.!0 !.50(.00 5.(0 -.0

0.0 .(0 -.(0

0.D0 D.20 2.(0

0.20 5.50 !.-0



K ; L ;

0.0000 0.5D! 0.0000 !2.!D-0.0DD 0.5! 0.20! -5.0!(

0.(!D5 0.-- 0.!0!D -2.!!(5

0.22( 0.52 0.55 2.!((

0.-(D 0.D0! 0.D5 2-.!!D!0.!50 0.D!52 0.D00 (.0000

0.5222 0.DD2 0.000 (D.((

0.0D 0.D2D 0.-( (5.--!

0.D2! 0.-0 0.!( (-.!20.2! (.02( 0.((! ((.52

0.0(- (.(-0 0.-5 (!.-!

0.20 (.2!D2 0.! (.5!-



&H&H((LL((

Sol%ente mínimo , máximoSol%ente mínimo , máximo



L L((

;;&(&(

=H=H

KK==

;;==

>H>H((

KK((

;;>(>(

SHSH L L

SS

;;SS

((

=H < (00 E1/h=H < (00 E1/hKK== << 0.500.50

;;== < 0< 0

L Lss < 0.(0< 0.(0

;;SS < !< !

= < (00 E1/h= < (00 E1/hxx== < 0.50< 0.50

) (. ") (. "S :) .0 "S :) .0 "

C) 0.2 "C) 0.2 "

;;SS SHSH K= L3 SH < =H



KK==

;;==

L LSS

=H=H

S máximo< = . L3 LS

;= ;3SHmáximo< =H ;3 ;S

Smáximo<SHmáximo 4( @ ;s*

L L33

;;333H3H

K= K? SH < =H



KK==

L LSS

=H=H

S mínimo < = . K? LS

;= ;?SHmínimo < =H ;? ;S

Smínimo < SHmínimo 4( @ ;s*

;;???H?H

KK??

&H&H((L L(( &xtracción simple&xtracción simple



LL((

;;&(&(

=H=H

KK==

;;==

>H>H((

KK((

;;>(>(

SHSH L LSS

;;SS

((

S < 0.!0 SS < 0.!0 Smáximomáximo

) (. " ) (. "

S : ) .0 "S : ) .0 "C ) 0.2 "C ) 0.2 "

L Lss < 0.(0< 0.(0

;;SS < !< !=H < (00 E1/h=H < (00 E1/hKK== << 0.500.50

;;== < 0< 0

= < (00 E1/h= < (00 E1/hxx== < 0.50< 0.50

&xtracción simple&xtracción simple

SH < 0.!0 SHSH < 0.!0 SHmáximomáximo

;;SS SHSH =H. K= @ SH. LS



KK==

;;==

L LSS

=H=H

K6 < =H @ SH

=H. ;= @ SH. ;S

;6 < =H @ SH

K6

;;66 6H6H

;; SHSH



L L

K L

K K

KK==

;;== =H=H

6H6H>H>H((

&H&H((

SHSH

?el dia1rama tomar



KK==

=H=H

KK((

;;>(>(

6H6H

L L((

;;&(&( &H&H((

?el dia1rama tomarlectura de lascomposiciones)

K(

>H( ;>(

L(

&H( ;&(

>H>H((



K6 A K(

&H( < 6H .

L( A K(

L( K6 >H( < 6H . L( A K(

&( < &H( . 4 ( @ ;&( *

>( < >H( . 4 ( @ ;>( *



x6 A x(

&( < 6( . ,( A x(

,( x6 >( < 6( . ,( A x(

,( < L( / 4 ( @ ;&( *

x( < K( / 4 ( @ ;>( *

&H&H(( L L(( &xtracción simple&xtracción simple



((

;;&(&(

=H=H

KK==

;;==

>H>H((

KK((

;;>(>(

SHSH L LSS

;;SS

((

=H < (00 E1/h=H < (00 E1/hKK== << 0.500.50

;;== < 0< 0

L LSS < 0.(0< 0.(0

;;SS < !< !

xx(( < 0.0< 0.0= < (00 E1/h= < (00 E1/hxx== < 0.50< 0.50

) (. " ) (. "S : ) .0 "S : ) .0 "

C ) 0.2 "C ) 0.2 "

KK((

pp

;;

xx < 0 0< 0 0 KK((



L L

K LK L

K

KK((

>H>H((;;>(>(

xx(( < 0.0< 0.0 KK((

KK((

xx(( < <

( @ ;( @ ;>(>(

C < "C < ": <: <



CC

::

KK(( < x< x(( . 4 (@ ;. 4 (@ ;>(>( **

: : < (00 A 4: @ C* < (00 A 4: @ C*

::;;>(>( < < @ C @ C

SHSH K= K6



=H=H

KK(( KK66

>H>H((

&H&H((

;;66 6H6H

SH < =H K6 LS

;= ;6

SH < =H ;6 ;S

S < SH . 4 ( @ ;S *



x6 A x(

&( < 6( . ,( A x(

,( x6 >( < 6( . ,( A x(

,( < L( / 4 ( @ ;&( *

x( < K( / 4 ( @ ;>( *

&H&H(( L L((

&H&H22 L L22

&xtracción $lu'o cruado&xtracción $lu'o cruado



SHSH(( L LS(S(

=H=H

KK==

;;==

SHSH22 L LS2S2

;;&(&(

>H>H((

KK((

;;>(>(

>H>H22

KK22

;;>2>2

;;&2&2

(( 22

&H&Hcompuestocompuesto

) (. " ) (. "

S : ) .0 "S : ) .0 "C ) 0.2 "C ) 0.2 "

L LSS < 0.(0< 0.(0

;;SS < !< !

=H < (00 E1/h=H < (00 E1/hKK== << 0.500.50

;; < 0< 0

= < (00 E1/h= < (00 E1/hxx== < 0.50< 0.50

KK(( < 0.-0< 0.-0

KK22 < 0.20< 0.20

#rimera etapa#rimera eta

pa) =H @ SH) =H @ SH(( < 6H< 6H((



SHSH(( L LS(S(

=H=HKK==

;;==

&H&H(( L L((

;;&(&(

>H>H((

KK((

;;>(>(

((

L LSS < 0.(0< 0.(0

;;SS < !< !

=H < (00 E1/h=H < (00 E1/hKK== << 0.500.50

;;== < 0< 0

KK(( < 0.-0< 0.-0

;;SS SHSH K= A K6(

SH( < =H



KK==

;;==

L LSS

=H=H

KK((

&H&H((

>H>H((

6H6H((;;6(6(

KK6(6(

(

K6( LS

;= A ;6(

SH( < =H ;6( ;S

S( < SH( . 4 ( @ ;S *

L( A K6( >H( < 6H( .

L( A K(

Se1unda etapaSe

1unda etapa) >H) >H(( @ SH@ SH22 < 6H< 6H22



SHSH22

L LS2S2

>H>H((

KK((

;;>(>(

&H&H22

L L22;;&2&2

>H>H22

KK

22

;;>2>2

22

L LS2S2 < 0.(0< 0.(0

;;S2S2 < !< !

KK22 < 0.20< 0.20

>H>H(( < E1/h< E1/h

KK((<<

;;>(>( <<

SHSH K( A K62

SH < >H



=H=H

&H&H((

6H6H((

>H>H22

&H&H22

>H>H((

6H6H22

KK6262

;;6262

S 2 < > ( . K62 A LS2

;>( A ;62

SH2 < >H( . ;62 A ;S2

S2 < SH2 . 4 ( @ ;S *

&H&H(( L L((

&H&H22 L L22

&xtracción $lu'o cruado&xtracción $lu'o cruado



SHSH(( L LS(S(

=H=H

KK==

;;==

SHSH22 L LS2S2

;;&(&(

>H>H((

KK((

;;>(>(

>H>H22

KK22

;;>2>2

;;&2&2

(( 22

&H&Hcompuestocompuesto

) (. " ) (. "

S : ) .0 "S : ) .0 "C ) 0.2 "C ) 0.2 "

L LSS < 0.(0< 0.(0

;;SS < !< !

=H < (00 E1/h=H < (00 E1/hKK== << 0.500.50

;; < 0< 0

= < (00 E1/h= < (00 E1/hxx== < 0.50< 0.50

SS(( < (500 E1/h< (500 E1/h

SS22 < (500 E1/h< (500 E1/h

#rimera etapa#rimera eta

pa) =H @ SH) =H @ SH(( < 6H< 6H((



SHSH(( L LS(S(

=H=HKK==

;;==

&H&H(( L L((

;;&(&(

>H>H((

KK((

;;>(>(

((

L LSS < 0.(0< 0.(0

;;SS < !< !

=H < (00 E1/h=H < (00 E1/hKK== << 0.500.50

;;== < 0< 0

SS(( < (500 E1/h< (500 E1/h

SHSH(( < -0 E1/h< -0 E1/h

;;SS SHSH =H. K= @ SH(. LS(

K <



KK==

;;==

L LSS

=H=H

KK((

&H&H((

>H>H((

6H6H((;;6(6(

KK6(6(

K6( < =H @ SH(

=H. ;= @ SH(. ;S(

;6( < =H @ SH(

K6( < 0.!0DD

;6( <((.-0DD

;; SHSH

&H&H



L L

K K

=H=H

6H6H((

>H>H((

&H&H((

KK6262

;;6262 6H6H22

&H&H22

>H>H22



Se ha in$ormado que en la planta se tiene disponible un



sol%ente recuperado de un proceso anterior , que debeser estudiada la posibilidad de su utiliación para

separar la solución acuosa de acetona mediante unaextracción líquida a la temperatura de 25 ºC.

&ste sol%ente está constituido por " peso de metiliso butil cetona , 2 " peso de acetona.

Calcular)

a* +os $lu'os mínimo , máximo de sol%ente.

b* +as composiciones , $lu'os de los productos si sedispone de 200 lb/h del sol%ente así como elporcenta'e de acetona recuperada.

c* &l $lu'o de sol%ente requerido así como el $lu'o del d t l t ' d t



los productos , el porcenta'e de acetonarecuperada si se desea reducir la concentración

de acetona a (0 " peso.d* &l $lu'o de sol%ente requerido así como el $lu'o de

los productos , el porcenta'e de acetonarecuperada si se desea obtener un producto

extracto con -0 " peso de acetona.

>epetir los cálculos anteriores si se utilia metil

isobutil cetona pura como sol%ente.



7emperatura de7emperatura det ió 25 ºCt ió ) 25 ºC



&&((

,,((

= < 200 lb/h= < 200 lb/hxx== < 0.!0< 0.!0

>>((

xx((

SS,,ss < 0.02< 0.02

((

extracción) 25 ºCextracción) 25 ºC

a* Sol%ente mínimo , sol%ente máximoa* Sol%ente mínimo , sol%ente máximo

CC



::

==

33,,33

xx????

xx== x x?? SSmínimomínimo < = .< = .

xx?? , ,SS

xx== , ,33 SSmáximomáximo < = .< = . ,,33 , ,SS

SS

7emperatura de7emperatura det ió ) 25 ºCextracción) 25 ºC



&&((

,,((

= < 200 lb/h= < 200 lb/hxx== < 0.!0< 0.!0

>>((

xx((

S < 200 lb/hS < 200 lb/h,,ss < 0.02< 0.02

((

extracción) 25 ºCextracción) 25 ºC

b* +as composiciones , $lu'os de los productos si seb* +as composiciones , $lu'os de los productos si sedispone de 200 lb/h del sol%ente así como eldispone de 200 lb/h del sol%ente así como elporcenta'e de acetona recuperada.porcenta'e de acetona recuperada.

CC

= x @ S ,



::

>>((

&&((

xx6666

SS

==

= . x= @ S . ,S x6 <

= @ S



CC ,( x6

> 6



::

>>((

&&((

xx6666

SS

==

,(

x(

>( < 6 . ,( A x(

x6 A x(

&( < 6 . ,( A x(



Soluto recuperado " soluto extraído < x (00

Soluto alimentado

= . x= >( . x(


&( . ,( S . ,s





&&((

,,((

= < 200 lb/h= < 200 lb/hxx== < 0.!0< 0.!0

>>((

xx(( < 0.(0< 0.(0

S <S <,,ss < 0.02< 0.02

((

extracción) 25 Cextracción) 25 C

c* &l $lu'o de sol%ente requerido así como el $lu'oc* &l $lu'o de sol%ente requerido así como el $lu'ode los productos , el porcenta'e de acetonade los productos , el porcenta'e de acetonarecuperada si se desea reducir la concentración derecuperada si se desea reducir la concentración deacetona a (0 " peso.acetona a (0 " peso.

CC

x x



::

xx66

>>((

SS

==

x= x6 S < = .

x6 ,S

xx((

&&((

66

CC



::

xx66

>>((

SS

==

xx((

&&((

66,,((

,( x6

>( < 6 . ,( A x(

x6 A x(

&( < 6 .

,( A x(

= . x= >( . x(



= ( (


=

&( . ,( S . ,s

" soluto extraído < x (00

= . x=




&&((

,,((< 0.-0< 0.-0

= < 200 lb/h= < 200 lb/hxx== < 0.!0< 0.!0

>>((

xx((

SS,,ss < 0.02< 0.02

((


d* &l $lu'o de sol%ente requerido así como el $lu'od* &l $lu'o de sol%ente requerido así como el $lu'ode los productos , el porcenta'e de acetonade los productos , el porcenta'e de acetonarecuperada si se desea obtener un productorecuperada si se desea obtener un productoextracto con -0 " peso de acetona.extracto con -0 " peso de acetona.

CC

x= x6



AA BB

xx66

FF

RR11

EE11

MM,(

S < = . x6 ,S

SS

CC ,( x6

>( < 6 .



AA BB

xx66

FF

RR11

EE11

MM,(

SS

x(

,( A x(

x6 A x(

&( < 6 . ,( A x(

= . x= >( . x(




=




&&((

,,((

= < 200 lb/h= < 200 lb/hxx== < 0.!0< 0.!0

>>((

xx((

SS,,ss < 0< 0

((


e* Sol%ente mínimo , sol%ente máximoe* Sol%ente mínimo , sol%ente máximo

CC



::

==

33,,33

xx??

??

xx== x x?? SSmínimomínimo < = .< = . xx?? , ,SS

xx== , ,33 SSmáximomáximo < = .< = . ,,33 , ,SS

SS




&&((

,,((

= < 200 lb/h= < 200 lb/hxx== < 0.!0< 0.!0

>>((

xx((

S < 200 lb/hS < 200 lb/h,,ss <<

((

extracción) 25 Cextracción 25 C

$* +as composiciones , $lu'os de los productos$* +as composiciones , $lu'os de los productossi se dispone de 200 lb/h del sol%ente asísi se dispone de 200 lb/h del sol%ente asícomo el porcenta'e de acetona recuperada.como el porcenta'e de acetona recuperada.

CC

= . x= @ S . ,S



>>((

&&((

xx6666

SS

==

= . x= S . ,S x6 <

= @ S

ejemplos simple - cruzado

Documents