<content> Equations </content>

cf297a60-4374-4210-b738-b09d43d9510f 14 4 5 false false 0 decimal

&[DATE] &[TIME] - &[FILENAME]

BINARY DISTILLATION "McCabe - Thiele"
SECTION A "ALPHA"

Exercise 23

Consider the separation of a mixture of A and B, containing 47.5 mol% of A. The distillate should contain 98 mol% of A, and the bottoms should contain 5 mol% of A. The mixture have a feed quality q = 1. Assume that the equilibrium diagram can be represented with a constant value of relative volatility of 2.5. Use the graphical McCabe - Thiele method to find:

a) The minimum number of equilibrium stages required to achieve the separation.

b) The minimum reflux ratio.

e) The minimum reboil ratio.

d) The actual number of equilibrium stages required to achieve the separation at a reflux ratio of R/Rmin = 1.3

e) On which stage should the feed be located?

relative volatility α 2.5 :

distillate x.D 98 % * :

bottoms x.B 5 % * :

containing z 47.5 % * :

feed quality q 1 :

reflux ratio R\002F\R.min 1.3 :

<content> Equations </content>

Y α X * 1 X α 1 - (* + / vectorize :

X 01 0.05 range :

x.F z :

q q 0 ≡ 1010 -^q q : if :

x.pinch α 1 - (z q + (* α - α 1 - (z q + (* α - (2^4 z * α 1 - (* q * + sqrt + 2 α 1 - (* q * / : 0.475

y.pinch α x.pinch * 1 x.pinch α 1 - (* + / : 0.6934

minimum reflux ratio R.mín x.D y.pinch - y.pinch x.pinch - / : 1.3119

minimum reboil ratio S.min x.pinch x.B - y.pinch x.pinch - / : 1.9457

reflux ratio R R\002F\R.min R.mín * : 1.7055

x.ILOP x.D q 1 - (* x.F R 1 + (* + q R + / : 0.475

y.ILOP x.ILOP R R 1 + / * x.D R 1 + / + : 0.6617

X 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1211 mat

Y 0 0.1163 0.2174 0.3061 0.3846 0.4545 0.5172 0.5738 0.625 0.6716 0.7143 0.7534 0.7895 0.8228 0.8537 0.8824 0.9091 0.9341 0.9574 0.9794 1211 mat

<content> functions </content>

x Línea_Op_SR x R 1 R + / * x.D 1 R + / + :

x Línea_Op_SA x R x.F x.B - (* q x.D x.B - (* + q x.D x.B - (* R x.F x.B - (* + x.D - x.F + / * x.B x.F x.D - (* q x.D x.B - (* R x.F x.B - (* + x.D - x.F + / + :

x Líneas_Op x x.D q 1 - (* x.F R 1 + (* + q R + / < x Línea_Op_SA x Línea_Op_SR if 11 line :

x f X Y x linterp :

<content> McCabe Code </content>

McCabe.ER x.propuesta 0 : x 1 el x.D : y 1 el x.D : x 2 el x.propuesta f y 1 el - x.propuesta 01 solve : y 2 el y 1 el : i 3 : EA_Op 0 : x i 2 - el x.B > x i 1 - el x i 2 - el : y i 1 - el x i 1 - el Líneas_Op : x i 1 - el x.D q 1 - (* x.F R 1 + (* + q R + / > EA_Op EA_Op 1 + : EA_Op EA_Op : if x i el x.propuesta f y i 1 - el - x.propuesta 01 solve : y i el y i 1 - el : i i 2 + : 61 line while x i 1 - el x i 2 - el : y i 1 - el x i 2 - el : x y EA_Op augment 111 line :

ER Etapas Requeridas ≡

ER McCabe.ER :

x.ER ER 1 col :

y.ER ER 2 col :

Etapas x.ER rows 2 / 1 - : 16

EA ER 13 el : 9

E.mín Etapas mínimas ≡

McCabe.mín x.propuesta 0 : x 1 el x.D : y 1 el x.D : x 2 el x.propuesta f y 1 el - x.propuesta 01 solve : y 2 el y 1 el : i 3 : x i 2 - el x.B > x i 1 - el x i 2 - el : y i 1 - el x i 1 - el : x i el x.propuesta f y i 1 - el - x.propuesta 01 solve : y i el y i 1 - el : i i 2 + : 51 line while x i 1 - el x i 2 - el : y i 1 - el x i 2 - el : x y augment 101 line :

E.mín McCabe.mín :

x.Emín E.mín 1 col :

y.Emín E.mín 2 col :

E.mínimas x.Emín rows 2 / 1 - : 8

<content> Graphics Limits </content>

XYPlot.XLimMin 1 el 0 :

XYPlot.XLimMax 1 el 1 :

XYPlot.YLimMin 1 el 0 :

XYPlot.YLimMax 1 el 1 :

XYPlot.XTick 1 el 0.1 :

XYPlot.YTick 1 el 0.1 :

number of equilibrium stages Etapas 16

minimum number of equilibrium stages E.mínimas 8

feed located EA 9

minimum reflux ratio R.mín 1.3119

X Y augment X X augment x.D x.ILOP 2 1 mat x.D y.ILOP 2 1 mat augment x.B x.ILOP 2 1 mat x.B y.ILOP 2 1 mat augment x.F x.ILOP 2 1 mat x.F y.ILOP 2 1 mat augment x.D x.D 2 1 mat x.D 0 2 1 mat augment x.B x.B 2 1 mat x.B 0 2 1 mat augment x.F x.F 2 1 mat x.F 0 2 1 mat augment x.ILOP y.ILOP augment x.ER y.ER augment 10 1 sys X Y augment X X augment x.F x.pinch 2 1 mat x.F y.pinch 2 1 mat augment x.D x.D 2 1 mat x.D 0 2 1 mat augment x.B x.B 2 1 mat x.B 0 2 1 mat augment x.F x.F 2 1 mat x.F 0 2 1 mat augment x.ILOP y.ILOP augment x.Emín y.Emín augment x.pinch y.pinch augment 9 1 sys

CHEMICAL AND MECHANICAL ENGINEERING MANUAL USING SMATH STUDIO SOFTWARE
BY VALENTINO S. ERICK GIOVANNI

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