9.27. El cumeno

(C_(6)H_(5)C_(3)H_(7))

se produce haciendo reaccionar benceno con propileno

Bt(u)/(b)

-mol]. Se introduce al reactor una alimentacin lquida que contiene

75mol%

de propileno y

25%

de

n

butano y una segunda corriente liquida que contiene esencialmente benceno puro. El benceno fresco y el recirculado, ambos a

77\deg F

, se mezclan en una proporcin de de alimentacin fresca

/3

moles recirculados) y se pasan por un intercambiador de calor, donde el efluente del reactor los calienta antes de alimentarlos al reactor. El efluente del reactor entra al intercambiador a

400\deg F

y sale a

200\deg F

. La presin en el reactor es suficiente para mantener liquida la corriente de efluente. Tras enfriarse en el intercambiador de calor, el efluente del reactor se alimenta a una columna de destilacin (T1). Todo el butano y el propileno sin reaccionar se retiran como producto del domo de la columna, y el cumeno y el benceno sin reaccionar se retiran como producto de fondos y se alimentan a una segunda columna de destilacin (T2), donde se separan. El benceno que sale de la parte superior de la segunda columna es la recirculacin que se mezcla con la alimentacin de benceno fresco. Del propileno alimentado al proceso.

20%

no reacciona y sale en el producto del domo de la primera columna de destilacin. La velocidad de produccin de cumeno es

1200Ib_(mr)h

. (a) Calcule las velocidades de flujo msico de las corrientes alimentadas al reactor, la velocidad de flujo molar y la composicin del efluente del reactor, y la velocidad de flujo molar y la composicin del producto del domo de la primera columna de destilacin, T1. (b) Calcule la temperatura de la corriente de benceno que se alimenta al reactor y la velocidad necesaria de adicin o eliminacin de calor del reactor. Use las siguientes capacidades calorificas apro- ximadas en sus clculos:

C_(p)[Bt(u)/(lb_(m)\deg F)]=0.57

para el propileno, 0.55 para el butano,

0.45pa-

ra el benceno y 0.40 para el cumeno.