Ejercicio Contacto sencillo Moodle - Misael Abraham Hernández Martínez

Vista previa del material en texto

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO 
 CAMPUS TOLUCA 
 
 
Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica 
Docente: M. en T.E. Ivonne Virginia Cortés García 
Ejercicio 1 de Contacto sencillo en extracción sólido-líquido 
Se desea extraer el aceite de cierta semilla por contacto simple. Las semillas contienen 25.7% en 
peso de aceite y se utilizan 250 kg de éter etílico al tratar 1000 kg de semilla. Suponiendo que no 
existe arrastre y que los datos de equilibrio para este sistema son los expuestos en el ejercicio 
anterior Determinar: 
a) La cantidad del lodo residual y del extracto 
b) Las composiciones del lodo residual y del extracto 
c) El porcentaje de recuperación de aceite en base a la alimentación 
 
Solución: 
 
Realizar el diagrama del balance de masa 
 V1 yc,V1 = ? yB,V1 = ? yA,V1 = 0 
 
 Lo= 1000 kg L1 = ? xC,L1 = ? 
xC,Lo = 0.257 
 
 Vo= 250 kg eter 
En Lo, la composición de C es xC,Lo = 0.257 que es la que nos dieron en el problema y para obtener la 
composición de B sería de xB,Lo = 1 – 0.257=0.743 y no contiene nada de A 
En Vo, la composición de yC,Vo= 0, yB,Vo = 1 ya que es puro y no contendría nada de C ni de A 
Empezar a hacer el balance de masa en esta etapa: Lo + Vo = M = L1 + V1, se empieza con la primer 
parte izquierda de la ecuación y después de obtener las composiciones de L1 y V1 gráficamente se 
realizaría el balance de masa del lado derecho de la ecuación. 
Primer parte del balance de masa 
Lo + Vo = M = 1000 + 250 
M = 1250 
Obtener xC,M con la fórmula 
𝑥𝐶,𝑀 =
𝐿𝑜𝑥𝐶.𝐿𝑜+𝑉𝑜𝑦𝐶,𝑉𝑜
𝑀
=
1000(0.257)+250(0)
1250
= 0.2056 
 
 
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO 
 CAMPUS TOLUCA 
 
 
Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica 
Docente: M. en T.E. Ivonne Virginia Cortés García 
En la gráfica del triángulo realizado en el ejercicio anterior (curva de retención del sistema aceite-
semilla-éter etílico) Ubicar Lo ( es xC,Lo = 0.257) sobre el eje de las y y ubicar Vo que sería el vértice 
en 1 sobre el eje de las x y hacer una recta: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO 
 CAMPUS TOLUCA 
 
 
Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica 
Docente: M. en T.E. Ivonne Virginia Cortés García 
Sobre la recta Lo-Vo ubicar a 𝑥𝐶,𝑀 = 0.2056, ubicarse en el eje de la y en valor de 0.2056 y pintando 
una recta paralela al eje x hasta llegar a la recta Lo-Vo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO 
 CAMPUS TOLUCA 
 
 
Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica 
Docente: M. en T.E. Ivonne Virginia Cortés García 
Una vez ubicado el punto de xC.M trazar una nueva recta desde el vértice de A (coordenada 0,0) pasa 
por xC,M y prolongar hasta tocar la hipotenusa, esa nueva coordenada será V1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO 
 CAMPUS TOLUCA 
 
 
Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica 
Docente: M. en T.E. Ivonne Virginia Cortés García 
Para leer V1 (yC,V1) poner una línea recta paralela al eje de las x y leer en y, para este caso yC.V1 sería 
pasando 0.5 Para leer yB,V1 trazar en V1, que esta ubicada sobre la hipotenusa, una recta paralela al 
eje y y leer sobre el eje de las x, para este caso sería de casi 0.5 
 
 
 
 
Entonces yC,V1 = 0.506 y yB;V1 = 0.499 y de yA,V1=0, la suma de las 3 sería 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO 
 CAMPUS TOLUCA 
 
 
Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica 
Docente: M. en T.E. Ivonne Virginia Cortés García 
Para tener la coordenada de L1, sería de la recta A-V1 (la de color azul claro) el punto que cruza la 
curva de retención y se lee igual que con V1, trazar una recta paralela al eje de las x leyendo entonces 
xC,L1 y una recta paralela al eje de la y leyendo xB,L1 
 
Para este caso xC,L1 = 0.16 y xB,L1 = 0.16 y para obtener xA.L1 sería 
xA,L1 = 1 - xC,L1 - xB,L1 = 1 – 0.16 – 0.16 = 0.679 
Con estos datos se procede a terminar el balance de masa: 
M = L1 y V1 MxC,M = L1xC,L1 + V1yC.V1 
1250 = Li + V1 1250(0.2056) = L1(0.16) + V1(0.506) 
Con este sistema de ecuaciones de 2 x 2 obtenemos L1 y V1 siendo: 
L1 = 1085.26 kg 
V1 = 164.73 kg 
Para el último inciso, hacer una regla de 3: 
LoxC,Lo – 100% 1000(0.257) – 100% 
V1yC,V1 – x (164.73)(0.506) – x 
X = 32.43% de recuperación con base a la alimentación