1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DE EDUCACIÓN SUPERIOR
Viceministerio de Políticas Académicas
Instituto Universitario de Tecnología – Región Capital
“Dr. Federico Rivero Palacio”
TD.Equilibrio Líquido - Vapor.
Destilación Instantánea y Diferencial.
1. Calcular los equilibrios líquido – vapor a la presión constante de 1 atm para las
mezclas n – heptano con n - octano.
2. Una mezcla líquida que contiene 50% mol de n – heptano (A), 50% mol de n – octano
(B) a 30°C, se va a evaporar instantánea y continuamente a 1 atm para evaporar 60% mol
de la mezcla. ¿Cuál será la composición del vapor y del líquido y la temperatura en el
separador para una etapa ideal?
3. Un líquido contiene 50% en mol de benceno(A), 25% en mol de tolueno (B) y 25% en
mol de o – xileno (C) se evapora instantáneamente a 1 atm de presión y 100°C. Calcular
la cantidad de producto líquido y vapor y sus composiciones. Las soluciones siguen la
Ley de Raoult.
4. Suponga que el líquido del ejercicio 2 (50% mol de n – heptano, 50% mol de n –
octano) se somete a una destilación diferencial a presión atmosférica y que se destila el
60% en mol del líquido. Calcular la composición del destilado y del residuo.
5. En la tabla se dan las presiones de vapor del benceno y tolueno. Suponiendo que las
mezclas de benceno y tolueno obedecen la ley de Raoult, calcular y construir el diagrama
de puntos de ebullición para este par de líquidos a la presión total de 760 mmHg.
Temperatura, °C P° benceno, mmHg P° tolueno, mmHg
80,4 760 -
82 811 314
84,8 882 345
88 957 378
90,8 1037 414
93 1123 452
95,8 1214 494
99 1310 538
101,8 1412 585
104 1520 635
106,8 1625 689
110 1756 747
110,6 - 760
6. (a) Calcular la volatilidad relativa del benceno con respecto al tolueno como función
de la temperatura, para el rango de 82 a 110°C, partiendo de los datos de presión de vapor
del ejercicio anterior.

2. (b) Para el sistema benceno – tolueno a la presión atmosférica, calcular los datos de
equilibrio líquido – vapor, x – y, en unidades de fracciones molares, utilizando la
volatilidad relativa obtenida en a.
7. Una solución que contiene el 60% en peso de etanol y el 40% en peso de butanol, se
somete a una destilación diferencial a una atmósfera. Si la composición del destilado total
obtenido después de destilar una parte de la solución es del 80% en peso de etanol,
determinar:
a) La composición del líquido que queda como residuo
b) El tanto por ciento de la solución original que se ha evaporado.
Los datos de equilibrio para el sistema etanol – butanol a presión atmosférica son:
Temperatura, °C % en peso de etanol % en peso de etanol
(líquido) (Vapor)
114,4 4,0 12,2
111,1 7,3 22,3
105,4 12,0 38,0
101,7 17,3 48,1
96,1 22,9 60,3
93,0 31,7 69,3
90,8 36,9 75,0
88,6 43,7 82,1
88,0 45,7 82,7
86,2 48,4 84,9
85,3 55,5 88,6
83,7 64,3 91,4
82,6 63,8 96,0
81,4 77,2 96,9
80,6 83,0 98,0
79,4 90,3 99,6
8. Las soluciones de metanol y etanol son básicamente ideales.
a) Calcule los equilibrios líquido – vapor para este sistema a 1 y 5 atm de presión y
graficar los diagramas y=f(x) y T=f(x) a cada presión.
b) Para cada presión calcule las volatilidades relativas y determine un valor promedio.
9. Los datos líquido – vapor en el equilibrio a 1 atm, los calores, las capacidades
caloríficas y los calores latentes de evaporación para el sistema acetona – agua son:
x Calor de sol. y Temperatura Capac. calor a
15°C, kJ/kmol °C 17.2°C,
sol. kJ/kmol sol.°C
0,001 0 0,00 100.0 4,187
0,01 0,253 91,7 4,179
0,02 - 188,4 0,425 86,6 4,162
0,05 - 447,3 0,624 75,7 4,124
0,10 - 668,7 0,755 66,6 4,020
0,15 - 770 0,798 63,4 3,894
0,20 - 786 0,815 62,2 3,810
0,30 - 719 0,830 61,0 3,559
0,40 - 509 0,839 60,4 3,350
0,50 - 350,1 0,849 60,0 3,140
0,60 - 252,6 0,859 59,5 2,931

3. 0,70 0,874 58,9 2,763
0,80 0,898 58,2 2,554
0,90 0,935 57,5 2,387
0,95 0,963 57,0 2,303
1,00 1,00 56,5
T, °C 20 37,8 65,6 93,3 100
Cap. calor. acetona,
2,22 2,26 2,34 2,43
kJ/kmol °C
Calor lat. evap. kJ/
1013 976 917 863 850
kg
Calcule las entalpías de los líquidos y vapores saturados con la relación acetona – agua a
15°C y grafique el diagrama de entalpía - concentración, a 1 atm.
10. Una mezcla líquida que contiene 60% en mol de acetona, 40% en mol de agua, a
26,7°C, se va a evaporar instantánea y continuamente a 1 atm de presión, para evaporar
30% en mol de alimentación.
a) ¿Cuál será la composición de los productos y la temperatura en el separador, si se
establece el equilibrio?
b) ¿Cuánto calor, kJ/kmol de alimentación, se requiere?
c) ¿Si los productos se enfrían a 26,7°C, cuánto calor, kJ/kmol de alimentación, se tiene
que eliminar para cada uno?
11. Un vapor a 1 atm de presión; que contiene 50% en mol de acetona y 50% en mol de
agua, se sujeta a una condensación en el equilibrio para obtener 50% en mol de la
alimentación en estado líquido. Calcule las composiciones del vapor y del líquido en el
equilibrio, la temperatura en el equilibrio y el calor que se tiene que eliminar, J/kmol.
12. Se destila diferencialmente la solución líquida del problema 10 a 1 atm de presión
para evaporar 30% en mol de la alimentación. Calcule la composición del destilado y el
residuo compuestos. Compare los resultados con los del problema 10.
13. Una olla con chaqueta se carga originalmente con 30 moles de una mezcla que
contiene 40% en mol de benceno y 60% en mol de tolueno. Los vapores de la olla pasan
directamente a un condensador total y el condensado se separa. Se esta agregando
continuamente en la olla un líquido de la misma composición que la carga con un flujo de
15 moles/h. El calor en la olla se está regulando para generar 15 moles vapor/h, de forma
que el contenido molar total en la olla permanezca constante. La mezcla es ideal y la
volatilidad relativa promedio es 2,51. La destilación es básicamente diferencial. ¿Cuánto
tiempo se tendrá que operar la olla antes de que se produzca un vapor que contenga 50%
en mol de benceno y cuál es la composición del destilado?