Un liquido de un fermentador de destilería contiene 10% de etanol y 90% de agua.
Se bombean 40000 Kg/h de este producto de fermentación a una columna de
destilación. Bajo las actuales condiciones de operación se produce un destilado con
un 45% de etanol y 55% de agua en la parte superior de la comuna a una velocidad 10 veces inferior a la de la alimentación .
calcular cuál es la composición del residuo del fondo de la torre de destilación
calcular cuál es la velocidad de perdida de alcohol en el fondo
Respuestas a la pregunta
Se pide realizar cálculos de flujo y composición de corrientes en una columna de destilación y se obtienen los resultados siguientes:
Composición de residuo de fondo: 6% etanol y 94% agua
Velocidad de pérdida de alcohol en el fondo = 2.200 kg/h.
Entrada a la columna de destilación = F
Destilado (Tope) = D
Residuo de fondo = B
Sabemos que:
F= 40.000 kg/h
D = F / 10 = 4.000 kg/h
Composición de F: 10% etanol = 0,10 × 40.000 = 4.000 kg/h etanol
90% agua = 0,90 × 40.000 = 36.000 kg/h agua
Composición de D: 45% etanol = 0,45 × 4.000 = 1.800 kg/h etanol
55% agua = 0,55 × 4.000 = 2.200 kg/h agua
Calculamos el flujo de la corriente B:
F = B + D ⇒ 40.000 = B + 4.000 ⇒ B = 36.000 kg/h
Haciendo un balance de etanol:
Etanol en F = etanol en D + etanol en B
Etanol en B = Etanol en F - Etanol en D
Etanol en B = 4.000 - 1.800 = 2.200 kg/h
La corriente B es de 36.000 kg/h
Etanol en B = 2.200 Kg/h
% etanol en B = (2.200 / 36.000) × 100 = 6 %
Entonces, tenemos que la composición de residuo de fondo es 6% etanol y 94% agua y la velocidad de pérdida de alcohol en el fondo es de 2200 kg/h.