Reconciliacin de Datos

PLATO IDEAL & EFICIENCIAInstituto Politcnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniera Qumica E Industrias Extractivas

Departamento de Ingeniera Qumica Petrolera

Absorcin y AgotamientoHernndez Martnez Ariadna Lineth Trejo Zrate Erick SamuelViveros Ortiz Montserrat

INTRODUCCINLas torres de contacto se utilizan para operaciones que requieren un ntimo contacto entre dos fluidos (lquido y vapor o lquido lquido). Las operaciones tpicas son:

DESTILACIN: Proceso en que los componentes de una mezcla se separan por la diferencia de volatilidad.

ABSORCIN: Un componente de una corriente gaseosa se disuelve en un lquido absorbente.

EXTRACCIN: Un componente disuelto en un lquido se concentra en otro por diferencia de solubilidad.

Los platos o bandejas se ponen en contacto con la fase lquida y el gas en contracorriente. Lo que transcurre es una transferencia de materia a causa del gradiente de concentracin.

El diseo de las columnas de platos se basa en los principios de los clculos para la determinacin del nmero de platos tericos, para conseguir una concentracin determinada a partir de la tcnica de absorcin de gases.

Las caractersticas de aplicacin son:

-Tienen un contacto discontinuo con el gas.-Gran dimetro del gas.-Se utilizan cuando hay slidos en suspensin.-Se aplica en los casos que puedan haber cambios bruscos de temperatura.-Se utilizan cuando de debe trabajar con presiones elevadas.EFICIENCIA DE LA COLUMNAUna forma comn de establecer la eficiencia de la columna es a travs del conceptonmero de platos tericosel que coincide con la cantidad de ciclos de evaporaciones-condensaciones que se producen durante el viaje de los vapores a lo largo de la columna.

El concepto se basa en el hecho terico de que se puede considerar la columna como constituida por platos o recipientes diferentes a medida que se asciende en ella y donde se acumulan e hierven las diferentes fracciones cada vez mas ricas en el componente ms voltil al ascender, es decir cada plato terico corresponde a una destilacin simple consecutiva en el proceso global; de modo que la destilacin simple corresponde a la columna de un solo plato y dos destilaciones simples consecutivas a otra de dos platos y as sucesivamente.Una relacin aproximada entre el nmero de platos tericos necesarios para la separacin de una mezcla ideal de dos componentes y sus puntos de ebullicin se muestra en la tabla 1 a continuacin

En un plato ideal, por definicin, el lquido y el vapor que salen del plato se encuentran en equilibrio. Considerando un solo plato en una columna en una cascada de platos ideales, tal como el plato 0 que se representa en la figura.

Suponiendo que los platos se enumeran en serie desde la parte superior hasta la parte inferior de la columna y que el plato medio se considera el nmero 0 . Por lo tanto, el plato inmediatamente superior es el plato -1 y el inmediatamente inferior es el plato +1. En el plato 0 entran dos corrientes de fluido y salen otras dos. Una corriente de lquido -1, procedente del plato L-1 y una corriente de vapor V+1, procedente del plato +1, se ponen en contacto ntimo.

Una corriente de vapor V0 asciende hacia el plato -1 una corriente de lquido L0, desciende hacia el plato +1. Segn la definicin de un plato ideal, el vapor y el lquido que salen del plato 0 estn en equilibrio, Cuando el vapor procedente del plato +1 y el lquido procedente del plato -1 se ponen en contacto, sus concentraciones tienden hacia el equilibrio, Parte del componente ms voltil A se vaporiza desde el lquido disminuyendo la concentracin del lquido desde x-1 hasta x0; y algo del componente menos voltil B se condensa desde el vapor, aumentando la concentracin de vapor desde y+1 hasta y0. Puesto que las corrientes de lquido estn a sus puntos de burbuja y las corrientes de vapor a sus puntos de roco, el calor liberado en la condensacin del componente B suministra calor necesario para vaporizar el componente A. Cada plato de la cascada acta como un aparato de intercambio en el que el componente A se transfiere hacia la corriente de vapor y el componente B hacia la corriente del lquido. Por otra parte, puesto que la concentracin de A, tanto en el lquido como en el vapor, aumenta con la altura de la columna, la temperatura disminuye y la temperatura del plato n resulta ser mayor que la del plato -1 y menor que la del plato +1.

Eficiencia de Platos Conceptos vlidos para Columnas de Destilacin y tambin es aplicable a Torres de Absorcin Desorcin.Plato Ideal: Concentraciones de corrientes que abandonan el plato se encuentran en estado de equilibrio.Plato real: Las concentraciones antes mencionadas NO se hallan en estado de equilibrio.

Eficiencia de PlatosHay tres tipos de Eficiencia de Platos:Eficiencia Total (o Eficiencia Global): Se refiere a la totalidad de la columna.

Eficiencia de Platos de Murphree (EM): Puede referirse al vapor (gas) o al lquido. Por ejemplo, para el vapor se tiene:

Eficiencia de PlatosEficiencia de Platos Puntual (o Local, o Eficiencia Puntual de Murphree) (EMP): Puede referirse al vapor (gas) o al lquido. Por ejemplo, para el vapor se tiene:

Eficiencia de Platos Plato Perforado:a) Eficiencia de Platos de Murphree (EM).b) Eficiencia de Platos Puntual (EMP).

Relacin entre Eficiencias de PlatosCaso 1: Relacin entre Eo y EM.Se conoce, o se puede predecir, la EM.Pendiente (m) de la Lnea de Equilibrio es constante.Pendiente de la Lnea de Operacin (L/V) es constante.

Relacin entre Eficiencias de Platos Mtodo GrficoCaso 2: Relacin entre E0 y EM.

Relacin entre Eficiencias de Platos Mtodo GrficoCaso 2: Relacin entre E0 y EM.

Bibliografa http://www.diquima.upm.es/Investigacion/proyectos/chevic/catalogo/COLUMNAS/Platos.htmhttp://web.usal.es/~tonidm/DEI_09_comp.pdfDavis E.J.,David M.,M Ind.Eng. Chem. Fundam, 3,111 (1964)PROCESOS DE TRANSPORTE Y OPERACIONES UNITARIAS, Christie J. Geankoplis, University of Minnesota, TERCERA EDICIN, MXICO, 1998OPERACIONES DE TRANSFERENCIA DE MASA, SEGUNDA EDICION, Robert E. Treybal