Calculadora de la ecuación de Fenske

La ecuación de Fenske es una herramienta clave en la ingeniería química, particularmente en el diseño de columnas de destilación. Permite estimar el número mínimo de etapas teóricas requeridas para una separación dada, basándose en la volatilidad relativa de los componentes clave.

Antecedentes y Aplicación

La ecuación de Fenske se aplica en procesos de destilación binarios o multicomponentes donde la separación se determina por diferencias en la volatilidad. La ecuación es especialmente relevante para calcular las etapas teóricas bajo condiciones de reflujo total, proporcionando un punto de referencia para el diseño real.

Fórmula de Cálculo

La ecuación de Fenske se expresa como:

\[ N{\text{min}} = \frac{\log(\alpha{\text{deseada}})}{\log\left(\frac{\alpha{\text{clave ligera}}}{\alpha{\text{clave pesada}}}\right)} \]

Donde:

• \( \alpha_{\text{clave ligera}} \) es la volatilidad relativa del componente clave ligero.
• \( \alpha_{\text{clave pesada}} \) es la volatilidad relativa del componente clave pesado.
• \( \alpha_{\text{deseada}} \) es el factor de separación deseado.

Ejemplo de Cálculo

Si \( \alpha{\text{clave ligera}} = 2.5 \), \( \alpha{\text{clave pesada}} = 1.2 \), y \( \alpha_{\text{deseada}} = 10 \), entonces:

\[ N_{\text{min}} = \frac{\log(10)}{\log\left(\frac{2.5}{1.2}\right)} \approx 6.69 \text{ etapas} \]

Significancia

Comprender las etapas teóricas mínimas es crucial para optimizar los procesos de destilación, minimizar los costos de energía y diseñar sistemas de separación eficientes.