Una columna de destilación fraccionada, que opera en continuo y régimen estacionario, se alimenta con un caudal de 500 kmol/h de una mezcla que contiene 40% en moles de A y 60% en moles de B. La corriente de destilado tendrá una composición de 90% en moles de A y la corriente de residuo tendrá una composición de 95% en moles de B.

Admitir que la columna está constituida por platos teóricos y que los caudales molares de líquido y vapor dentro de la misma se mantienen constantes en cada zona (rectificación y agotamiento). El equilibrio líquido-vapor viene dado por una volatilidad relativa de 3. La columna dispone de un condensador total.

a) Determinar los caudales molares de las corrientes de destilado y de residuo, así como los porcentajes de recuperación de A en el destilado y de B en el residuo, respecto a las cantidades alimentadas a la columna.

b) Si la relación de reflujo externa es L/D = 0,8, determinar la relación de reflujo interna, L/V, y la composición del líquido que desciende desde el plato 2 al 3 (empezando a contar por la cabeza) y del vapor que asciende desde el plato 3 al 2.

c) Si la relación de reflujo externa es L/D = 8, determinar la relación de reflujo interna, L/V, y la composición del líquido que desciende desde el plato 2 al 3 y del vapor que asciende desde el plato 3 al 2.

d) Analizar y comparar los resultados de los apartados b) y c) y comentar el efecto de la variación de la relación L/D sobre la separación y la posible influencia en el diseño de la columna y en los costes de operación.