Una mezcla binaria de 100 kmol/h ha de someterse a rectificación continua en una columna de pisos. La alimentación contiene un 54% en moles del componente más volátil y una entalpía de 8.000 kcal/kmol. Se desea separar un destilado de 95% en moles del componente más volátil y un residuo con 4% en moles de ese componente. Se usará una relación de reflujo, L/D, de 2,7 veces la mínima.

Para la calefacción de la caldera se usará un vapor de agua con un calor latente de 525 kcal/kg. Se utilizara un condensador total que proporciona un reflujo y un destilado como líquidos a su temperatura de ebullición. Este condensador usará agua como líquido refrigerante, entrando a 20 ºC y saliendo a 40 ºC. Se pide determinar:

a) El flujo molar de destilado y residuo en kmol/h.

b) El número mínimo de pisos teóricos.

c) El número de pisos reales (eficacia global el 70%) y dónde se introduce el alimento.

d) El caudal de líquido refrigerante necesario en el condensador.

e) El caudal de vapor usado para calentar la caldera.

Datos:

Las entalpías del vapor y el líquido saturados son 22.800 y 6.100 kcal/kmol, respectivamente, independientes de la concentración.

Los datos de equilibrio para el sistema a 1 atm son, en fracciones molares del componente volátil: