Se ha de diseñar una columna de rectificación para marcha continua que separe una mezcla cloroformo-benceno, cuya composición alimento es 0,35 en fracción molar de cloroformo, para suministrar un destilado de 20.000 kg/h y composición 0,95 en fracción molar de cloroformo y un residuo de composición 0,95 en fracción molar de benceno. La columna trabajará a la presión atmosférica normal y el alimento entrará como líquido saturado. Supóngase que el condensador es total y que el destilado y el residuo abandonan la columna a las respectivas temperaturas de ebullición. Calcular:

a) Los caudales de alimento, destilado y residuo, en kmol/h.

b) La ecuación de la recta q.

c) La relación de reflujo mínima.

d) El número mínimo de pisos teóricos, usando el método de McCabe-Thiele.

e) Las ecuaciones de las rectas operativas si la relación de reflujo es 20% superior al valor mínimo.

f) El número de pisos teóricos y la posición del de alimentación.

g) El consumo horario de agua de refrigeración en el condensador si entra a 16 ºC y sale a 45 ºC.

h) El consumo horario de vapor de calefacción en la caldera si se dispone de vapor saturado que condensa a 110 ºC y abandona la cámara de calefacción a la temperatura de condensación (l = 530 kcal/kg).

i) La ecuación de la recta q si la temperatura del alimento fuese de 16 ºC.

Datos:

Los datos de equilibrio a 1 atm, en fracciones molares, son:

Los valores medios de los calores específicos y calores latentes de ambas sustancias para el intervalo de temperaturas de trabajo de la columna son: