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Los cálculos se realizarán considerando condiciones ideales de presión.
Realizar el diagrama de equilibrio de una mezcla binaria (hexano-octano) a una presión de 1.5 atm.
Para este cálculo se utilizarán las siguientes ecuaciones de Antoine:
DATOS
P=1.5 atm = 1140 mm Hg = 22.05 psia
VALORES DE ANTOINE
Para el hexano:
Ct
BAP
log
Hg mmP Cºt
Donde:
A= 6.87776
B=1171.53
C=224.366
Y los valores de las constantes son:
Para el octano:
Donde:
A= 6.4141
B=5947.491
C=360.26
Y los valores de las constantes son:
Ct
BA
P
P
c
sat
2ln
psia P Fºt
Pc=24.90 bar = 361.145 psia El valor de
SECUENCIA DE CÁLCULO
1. Se calculan las temperaturas de saturación para el hexano (t1
sat) y el octano (t2sat) con la ecuación de
Antoine a la presión dada en el problema.
2. A continuación se escogen valores arbitrarios de temperatura, entre t1
sat y t2sat.
3. Se obtienen los valores de P1sat y P2
sat para cada temperatura arbitraria, y se encuentran los valores de concentración de la fracción líquida (xi) y la fracción gaseosa (yi) para construir la gráfica (temperatura-concentración).
PASO 1
De la ecuación de Antoine, obtenemos:
CCPA
Bt sat º2486.8236.224
1140log87776.6
53.1171
log1
CFC
APc
P
Bt
s
sat º833.140º5.28426.360
4141.6145.361
05.22ln
491.5947
ln 1
2
T(ºC)
82.2486
85
90
95
100
105
110
115
120
125
130
135
140
140.833
PASO 2
PASO 2
Para encontrar los valores de P1sat y P2
sat se utilizan las ecuaciones de Antoine:
Ct
BAPsat
1log
Ct
BA
P
P
c
sat
2ln
Despejando:
Ct
BA
satP
101
cCt
BA
sat PeP
2
satsat
sat
iPP
PPx
21
2
P
Pxy
sat
ii
1
Para calcular la fracción gaseosa (yi) y la fracción liquida (xi) se ocupará:
T(ºC) P1sat (atm) T (ºF) P2
sat (atm) xi yi
82.2486 1.5 180.05 0.24863 1 1
85 1.6221 185 0.27477 0.90939 0.9834
90 1.8634 194 0.32801 0.76332 0.94824
95 2.1313 203 0.38936 0.63758 0.90592
100 2.4277 212 0.4597 0.52861 0.85553
105 2.7544 221 0.53996 0.43354 0.79609
110 3.1132 230 0.63113 0.35005 0.72653
115 3.5062 239 0.73424 0.27625 0.64573
120 3.9351 248 0.85039 0.21059 0.55247
125 4.4019 257 0.98069 0.15179 0.44545
130 4.9086 266 1.1263 0.09879 0.32329
135 5.457 275 1.2885 0.05073 0.18454
140 6.0491 284 1.4686 0.00686 0.02765
140.833 6.1521 285.5 1.5004 -9x10-5 -0.0004
DIAGRAMA DE EQUILIBRIO DE FASES
LIQUIDO-VAPOR (HEXANO-OCTANO)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
x,y (fracción mol)
T (
ºC)
Línea de líquido saturado (Punto de Burbuja)
Línea de vapor saturado (Punto de Rocío)