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Repblica Bolivariana de Venezuela.

Ministerio del Poder Popular para la Educacin.

IUT Dr !ederico Rivero Palacio"

Departa#ento de Procesos $u%#icos

Tra&ecto III ' (peraciones Unitarias II.

Recuperacin de Nitrgeno por Adsorcin con

Zeolita, en Planta de Propilenos.

Pro)esora*

+anet ,-inellato. Estudiantes*

,a#pora Mic-elle V'./01.123

Var4as ,ind& V'.555.267

,aracas 5 de octubre de 310

Recuperacin de Nitrgeno por Adsorcin con Zeolita, en Planta de

Propilenos.

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RESUMEN

Introduccin.

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8as e#isiones 4aseosas resultantes de procesos industriales -an despertado

un 4ran inter9s en las autoridades a#bientales alrededor del #undo por el 4ran

i#pacto :ue estas presentan en la salud -u#ana & la calidad del aire en las 4randes

ciudades. 8os l%#ites per#isibles de estas e#isiones industriales cada vez son #;s

e

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Diagrama de Fluo

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Especi!icaciones de "aria#les del proceso.

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Adsor#ente$ %ami& Molecular de Zeolita.

8as >eolitas o ,eolitas son #inerales alu#inosilicatos #icroporosos :ue

destacan por su capacidad de -idratarse & des-idratarse reversible#ente. 8a

zeolitas naturales ocurren tanto en rocas sedi#entarias co#o volc;nicas &

#eta#r)icas.

?uelen ser utilizados & vendidos co#o adsorbentes co#erciales. E@e#plos de

sus usos inclu&en la re)inacin del petrleo la coloracin de 4ases & l%:uidos & el

https://es.wikipedia.org/wiki/Mineralhttps://es.wikipedia.org/wiki/Aluminosilicatohttps://es.wikipedia.org/wiki/Porosidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Roca_sedimentariahttps://es.wikipedia.org/wiki/Roca_volc%C3%A1nicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Roca_metam%C3%B3rficahttps://es.wikipedia.org/wiki/Refinaci%C3%B3n_del_petr%C3%B3leohttps://es.wikipedia.org/wiki/Aluminosilicatohttps://es.wikipedia.org/wiki/Porosidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Roca_sedimentariahttps://es.wikipedia.org/wiki/Roca_volc%C3%A1nicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Roca_metam%C3%B3rficahttps://es.wikipedia.org/wiki/Refinaci%C3%B3n_del_petr%C3%B3leohttps://es.wikipedia.org/wiki/Mineral

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control de polucin. Esto -a -ec-o :ue e

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/. 8a zeolita puede ser un catalizador ;cido slido. Puede )uncionar co#o un ;cido

)uerte aun:ue se #antiene co#o un slidoC cuando la -idratacin -a sustituido un

-idr4eno por un electrn de valencia adicional o un interca#bio isoelectrnico con

el alu#inio.

2. ?e puede usar la zeolita co#o un ta#iz #olecular debido a :ue tiene un ta#aAo

de poro uni)or#e.

0. 8a zeolita es #etaestable :uiere decir es estable sie#pre :ue se #anten4a a

una te#peratura & a un p adecuados. Dentro de este ran4o no se ve a)ectada por

oscilaciones 4randes de te#peratura presin o radiacin ionizante.

8a zeolita e

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?e -an sintetizado las zeolitas en )or#a de #e#brana lo cual per#ite su uso

co#o ta#ices #oleculares. 8os ta#ices #oleculares de@an pasar las #ol9culas

para las cuales tienen a)inidad & :ue son #;s pe:ueAas :ue su ta#aAo de poro.

ctual#ente se conocen /2 zeolitas naturales & #;s de 133 variedades de zeolitas

sint9ticas ta#ices #oleculares sorbentesC sin e#bar4o slo unos cuantos tipos

tienen valor pr;ctico.

El adsorbente utilizado es la zeolita 1/J'HaJ por:ue es capaz de adsorber la

#ol9cula de -e

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Par*metros de Dise+o.

Para el diseAo de los adsorbedores se plantea una adsorcin a presin

balanceada" por:ue es un proceso de puri)icacin utilizado para eli#inar pe:ueAas

cantidades de #aterial donde se da una separacin an;lo4a a la adsorcin & la

desorcin.

El )en#eno de adsorcin :ue se plantea en este caso es una adsorcin )%sica

por:ue es );cil#ente reversible o lo :ue :uiere decir :ue es capaz de recuperar el

adsorbente :ue se vuelve a utilizarC.

El sentido de )lu@o en los adsorbedores es descendente para evitar la )luidizacin de

part%culas lo :ue provoca colisiones & p9rdida de #aterial.

El )lu@o de in&eccin para desorber debe ser un inerte & a altas te#peraturas o

per#itir una ca%da de presin #u& alta en el lec-o al #o#ento de establecer

la presin & te#peratura para desorcin se plantea para las caracter%sticas

del 4as inerte :ue se utiliza en la planta de polipropilenos Hitr4enoC para

as% traba@ar con el #is#o insu#o.

,aida de Presion

Para establecer las condiciones de adsorcin se realiz una esti#acin de la

presin necesaria para obtener el nitr4eno recuperadoC a 0.71 bar donde se

asu#i el criterio presentado en una 4u%a para diseAar absorbedores" Gent ?.

GnaebelC donde dice :ue la ca%da de presin en un adsorbedor se puede considerar

entre 36 '10 psi la te#peratura a la :ue se ali#enta la corriente es de K6K L, con

una presin de 075 bar para ca%da de presin #%ni#a de 330 bar 3.6psiC en el

adsorbedor.

,antidad de zeolita re:uerida

Entrando a las curvas de -ist9resis de adsorcin para el co#ponente :ue se

adsorbe en #a&or cantidad EtilenoC con una presin de 075 bar 075 GPaC & a la

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te#peratura del siste#a de K6K L, se obtiene la relacin de adsorcin entre el 4as

& el adsorbente. Estableciendo relaciones #;sicas & #olares se calcula la cantidad

de zeolita necesaria para adsorber los 4ases a estas condiciones. 8a cantidad de

zeolita necesaria para adsorber K6K62 4N- de 4as es de // 4 de zeolita 1/J por

cada -ora de operacin e:uivalente a 3320K #/N- de zeolita.

ist9resis de dsorcin. !uente* En4. ,-e#. Res. Vol. /3 no 0. 1777

Deter#inacin & prediccin del e:uilibrio de adsorcin de #ezclas 4aseosas en

>eolitas 1/J". +i#enez Martin.

Velocidad de )lu@o

8a velocidad inicial#ente en la l%nea es de 0 #N se4 pero co#o el 4as se e

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enuncia* el ta#aAo del lec-o adsorbedor est; deter#inado por la velocidad de )lu@o

de 4as & por el tie#po deseado" . la lon4itud se deter#ina para un tie#po deseado

se to# co#o criterio otra condicin establecida en este libro donde se establece*

El espesor & la velocidad del )lu@o por lo 4eneral se seleccionan para proporcionar

un ciclo de adsorcin entre '2 -oras"

Para obtener el di;#etro del adsorbedor & la altura del lec-o as% co#o el tie#po de

operacin tie#po de de adsorcin & desorcin o tie#po del cicloC se estableci una

altura de 1 # :ue es reco#endado en el Mc',abe ?#it- sin e#bar4o las alturas

pueden ser #a&ores pero ser%a un proceso antiecon#ico por el -ec-o de :ue

au#enta el tie#po de ciclo & la cantidad de zeolita necesaria para adsorber el

caudal ali#entado. 8ue4o se tante -asta obtener una relacin 8N D

apro

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desplazar la #a&or cantidad de co#ponentes 4aseosos :ue est;n contenidos en la

zeolita llevando la concentracin en la zeolita de 1 a 330 apro