Ha de diseñarse una columna de rectificación continua, adiabática, para separar 10.000 kg/h de una mezcla con 30% en peso de NH₃ y 70% en peso de H₂O, a la presión de 10 atm, en un destilado de composición 97% en peso de NH₃ y un residuo de composición 2% en peso de NH₃.

La alimentación entra en la columna con una entalpía de 30 kcal/kg y se usará una relación de reflujo, L/D = 2,5. El condensador es total. Determinar:

a) La producción horaria de destilado y residuo.

b) El número mínimo de pisos teóricos.

c) La relación de reflujo mínima.

d) El número de pisos teóricos necesarios y la posición del piso de alimentación.

e) El número de pisos reales si la eficacia global de piso es del 60%.

f) El calor que hay que suministrar a la caldera y eliminar en el condensador.

Datos:

A 10 atm, las entalpías medias del vapor y el líquido saturados son 527 y 123 kcal/kg, respectivamente, independientes de la concentración.

Los datos de equilibrio, en fracciones másicas de NH₃, son los siguientes: