Contacto Simple con Múltiples Etapas

Para la resolución de problemas de este tipo te compartimos un vídeo en el que se explica cómo hacerlo.

Te compartimos el problema que se resuelve en el vídeo:

Una mezcla de difenilhexano-docosano de composición 45% en peso se extrae a corriente directa a 45°C con furfural para reducir la concentración del difenilhexano en el producto refinado. Si se emplean 8,000Kg de furfural por etapa y 5,000Kg de mezcla inicial, calcule:

• a) Cantidad y composición del extracto refinado en cada etapa.
• b) Cantidad y composición del producto extraído.

El proceso se lleva a cabo en 3 etapas.

Este tipo de sistemas son representados gráficamente como se muestra a continuación.

Al observar la representación del sistema podemos darnos cuenta, y entender que el refinado resultante de la primer etapa es tomado como la alimentación de la segunda, por lo cual los cálculos realizados para esta etapa deben realizarse en base a ésto. Es decir, para la etapa n la alimentación de la mezcla será el refinado de la etapa n-1.

Los extractos son retirados en cada etapa, y al final todos han de ser sumados, sin embargo no son realimentados o reprocesados, por lo cual sus corrientes no tienen influencia directa en los cálculos referentes a la etapa posterior de su extracción.

Cada etapa tiene alimentación de solvente fresco.

Entendido lo anterior, para la resolución del problema se parte de dos balances de materia:

De manera específica para el problema planteado, y haciendo uso de los balances antes descritos, se obtiene:

• Xm=0.17

Del gráfico:

• Xe=0.15
• Xr=0.219

Y masas de:

• E=9,231 Kg
• R=3768 Kg

Con las cuales, dada la explicación anterior, se calcula el punto de mezcla para la segunda etapa, obteniendo:

• Xm=0.07

Del gráfico:

• Xe=0.068
• Xr=0.090

Y masas de:

• E=3,425 Kg
• R=343 Kg

Para la tercer etapa se obtiene lo siguiente:

• Xm=0.0037

Ya que el valor del punto de mezcla es tan bajo es complicado trazar la línea correspondiente en el gráfico.

Podemos decir que en 2 etapas se tiene un buen nivel de extracción, y que al efectuar una tercera se obtendría un rendimiento muy alto, sin embargo se corre el riego de que el proceso esté sobrado, ya que por errores de lectura en el gráfico cabe la posibilidad de ésto.