FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA
INGENIERIA QUIMICA –ALIMENTOS
LUNES 26 DE OCTUBRE 2020
Ejercicio 4 (10.18 Smith) Una mezcla líquida de ciclo hexano (1)/fenol
(2), para la cual x1= 0.6 está en equilibrio con su vapor a 144 C.
Establezca la presión de equilibrio P la composición de vapor yi de la
siguiente información:
𝐿𝑛(𝛾1 ) = 𝐴𝑥22
𝐿𝑛(𝛾2 ) = 𝐴𝑥12
• A 144°C, P1sat=75.20 Kpa, P2sat=31, 66 Kpa
• El sistema forma un azeótropo a 144°C para el cual x1az = y1az = 0.294
Solucion
𝑦1 𝑃 = 𝑥1 𝑃1𝑠𝑎𝑡 𝛾1 … … . . (3)
𝑦2 𝑃 = 𝑥2 𝑃2𝑠𝑎𝑡 𝛾2 … … . (4)
Cond Azeotropicas (xiaz=yiaz):
Por tanto 1 y 2:
𝑃(𝑎𝑧) = 𝑃1𝑠𝑎𝑡 𝛾1𝑎𝑧
𝑃(𝑎𝑧) = 𝑃2𝑠𝑎𝑡 𝛾2𝑎𝑧
Dividiendo y ordenando:
𝛾1𝑎𝑧 𝑃2𝑠𝑎𝑡
=
𝛾2𝑎𝑧 𝑃1𝑠𝑎𝑡
De ecs Dadas:
En condiciones azeotropicas:
2
(𝛾1𝑎𝑧 ) = exp(𝐴𝑥2𝑎𝑧
)
2
(𝛾2𝑎𝑧 ) = exp(𝐴𝑥1𝑎𝑧
)
exp(𝐴𝑥22 𝑎𝑧 ) 𝑃2𝑠𝑎𝑡
=
exp(𝐴𝑥12 𝑎𝑧 ) 𝑃1𝑠𝑎𝑡
exp(𝐴(1 − 0,294)2 ) 31,66
=
exp(𝐴 (0,294)2 )
75,20
Despejando A:
PRQ-2221
A= + 2,09 constante
AUX.ROLANDO REA M.
FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA
INGENIERIA QUIMICA –ALIMENTOS
Reemplazando en condiciones normales:
(𝛾1 ) = exp(𝐴𝑥22 )
(𝛾1 ) = exp(2,09 ∗ (1 − 0,6)2 )
(𝛾1 ) = 1,397
(𝛾2 ) = exp(𝐴𝑥12 )
(𝛾2 ) = exp(2,09 ∗ (0,6)2 )
(𝛾2 ) = 2,12
Sumando 3 y 4:
𝑃 = 𝑥1 𝑃1𝑠𝑎𝑡 𝛾1 + 𝑥2 𝑃2𝑠𝑎𝑡 𝛾2
𝑃 = 0,6 ∗ 75,20 ∗ 1,397 + (1 − 0,6) ∗ 31,66 ∗ 2,12
𝑃 = 89,88 𝐾𝑝𝑎
Además:
𝑥1 𝑃1𝑠𝑎𝑡 𝛾1 0,6 ∗ 75,20 ∗ 1,397
𝑦1 =
=
= 0,70
𝑃
89,88
𝑥2 𝑃2𝑠𝑎𝑡 𝛾2 (1 − 0,6) ∗ 31,66 ∗ 2,12
𝑦2 =
=
= 0,30
𝑃
89,88
PRQ-2221
AUX.ROLANDO REA M.