Una mezcla líquida de etanol-agua con 25% en moles de alcohol, procedente de un proceso que se desarrolla a 15 atm de presión, se somete a una destilación flash, descomprimiéndola hasta una presión de 1 atm. Se pretende que la fase vapor contenga 50% en moles del alcohol. Calcular:

a) La temperatura a la que debe de introducirse la alimentación.

b) Las cantidades y composiciones de las fases líquida y vapor obtenidas.

c) Discutir los efectos y la viabilidad que tendrían las siguientes modificaciones:

I) Aumento del caudal de alimentación en un 100%.

II) Conseguir un vapor con una fracción molar en etanol del 40% y un líquido con una fracción molar de 20%.

III) Aumento de la temperatura de alimentación en 20 ºC.

Datos:

Los datos de equilibrio del sistema etanol-agua a 1 atm, en fracciones molares de etanol, son:

Suponer despreciable el calor de mezcla. El calor latente de vaporización para mezclas etanol-agua es de 9.500 cal/mol. Los calores molares medios son, para el etanol 31,3 cal/(mol·ºC) y para el agua 18 cal/(mol·ºC).