PrácticaDESORCIÓN

8/8/2019 PrcticaDESORCIN

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Laboratorio Integral III ANDRS MARTNEZ OSWALDO

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INSTITUTO TECNOLOGICO DE OAXACA

Tecnologa Propia e Independencia Econmica 20DIT0002N

INGENIERA QUMICA

MATERIA: LABORATORIO INTEGRAL III (Clave QUI 0520)

REPORTE: PRACTICA 3DES ORCIN

DOCENTE: M. en C. NGEL GILDARDO CASTAEDA LPEZ

ALUMNO: ANDRS MARTNEZ OSWALDO

OCTUBRE 2010


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INDICE Pag

Introduccin 2Objetivos 3Teora de la Absorcin y Desorcin 4

Solubilidad de gases en lquidos en el equilibrio 4Soluciones lquidas ideales 6Soluciones lquidas no ideales 7Transferencia de un componente. Balance de materia 7Flujo a contracorriente 7Columnas empacadas 10

Tipos de empaque 12Tipos de empaques al azar 13Materiales de los empaques (empaques al azar) 13Clculo de la altura de una columna empacada 14

Procedimiento 16Clculos y Resultados 17

Grfica de lnea de equilibrio y lnea de operacin 22rea bajo la curva 29Esquema de los resultados 31Nomenclatura 32

Conclusiones 33Imgenes 34Diagrama de Flujo 36

Simbologa 37Referencias 38


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INTRODUCCIN

En esta prctica se trabaj con la columna de absorcin, la cual consiste en una columnaempacada, este es un empaque de pequeos trozos de tubos de vidrio distribuidos demanera aleatoria en el interior de la columna. Este tipo de empaque se puede considerar unestilo semejante a los anillos rasching de cermica. Sabemos que el empaque aumenta lasuperficie de contacto entre los materiales con los que se trabaja.

En esta ocasin se realiz la operacin de desorcin, la cual es contraria a la absorcin, porlo tanto se utiliz un lquido contaminado de un gas (en este caso agua con amoniaco), elcual se puso en contacto con aire puro para limpiar el lquido y obtener una solucin muypobre en amoniaco.

Se prepar 80 litros de una solucin de hidrxido de amonio para ponerse en contacto conaire puro, cuando los flujos se mantuvieron constantes, se procedi a medir laconcentracin de cada salida, el aire se burbuje en agua para poder medir suconcentracin, las muestras se tomaron cada 10 min haciendo un total de 50 minutos deoperacin.

Con los datos obtenidos se procedi a calcular las concentraciones a la salida, se grafic lalnea de operacin del proceso, y finalmente se calcul la altura del empaque.


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OBJETIVO DE LA PRCTICA

Determinar la altura del empaque de la columna de contacto continuo al desorber uncomponente clave de una mezcla lquida utilizando aire puro como agente msico deseparacin.

Objetivos especficos:

- Aprender a operar la columna de absorcin del laboratorio- Desorber un lquido contaminado utilizando aire puro- Realizar las grficas para el clculo del espesor del empaque- Obtener una baja concentracin a la salida del lquido


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TEORA DE LA ABOSRCIN Y DESORCIN

La absorcin de gases es una operacin en la cual una mezcla gaseosa se pone en contactocon un lquido, a fin de disolver de manera selectiva uno o ms componentes del gas y de

obtener una solucin de stos en el lquido. Por ejemplo, el gas obtenido como subproductoen los hornos de coque, se lava con agua para eliminar el amoniaco; despus se lava con unaceite para eliminar los vapores de benceno y de tolueno. Para que el molesto sulfuro dehidrgeno sea eliminado de un gas de este tipo o de hidrocarburos gaseosos naturales, elgas o los hidrocarburos se lavan con diferentes soluciones alcalinas que absorben a dichosulfuro. Los valiosos vapores de un disolvente, acarreados por una corriente gaseosapueden recuperarse y luego ser reutilizados; basta lavar el gas con un disolvente adecuado alos vapores. Estas operaciones requieren la transferencia de masa de una sustancia en lacorriente gaseosa al lquido. Cuando la transferencia de masa sucede en la direccinopuesta, es decir, del lquido al gas, la operacin se conoce como desorcin.

Por ejemplo, el benceno y el tolueno se eliminan del aceite que se mencion antes poniendoen contacto la solucin lquida con vapor, de tal forma que los vapores entran en lacorriente gaseosa y son arrastrados; en consecuencia, el aceite de absorcin puede utilizarsenuevamente. Los principios de la absorcin y la desercin son bsicamente los mismos, as que las dos operaciones pueden estudiarse al mismo tiempo.

Generalmente, estas operaciones slo se utilizan para la recuperacin o eliminacin delsoluto. Una buena separacin de solutos entre si, exige tcnicas de destilacin fraccionada.

Solubilidad de gases en lquidos en el equilibrio

La rapidez con la cual se disolver8 un componente gaseoso de una mezcla en un lquidoabsorbente depende de la desviacin del equilibrio que existe; por lo tanto, es necesarioconsiderar las caractersticas en el equilibrio de los sistemas gas-lquido.

Si cierta cantidad de un gas simple y un lquido relativamente no voltil se llevan alequilibrio, la concentracin resultante del gas disuelto en el lquido recibe el nombre desolubilidad del gas a la temperatura y presin predominantes. A una temperatura dada, la

solubilidad aumentar con la presin.


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La figura siguiente muestra la solubilidad de amoniaco en agua a 30C.

Figura 1.1 Curvas de solubilidad de diferentes gases en agua.

Si una mezcla de gases se pone en contacto con un lquido, la solubilidad en el equilibrio decada gas ser, en ciertas condiciones, independiente de la de los dems, siempre y cuando elequilibrio se describa en funcin de las presiones parciales en la mezcla gaseosa. Si todos

los componentes del gas, excepto uno, son bsicamente insolubles, sus concentraciones enel lquido sern tan pequeas que no podrn modificar la solubilidad del componenterelativamente soluble; entonces se puede aplicar la generalizacin.


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7

Cuando la mezcla gaseosa en equilibrio con una solucin liquida ideal, sigue tambin la leyde los gases ideales, la presin parcial p* de un soluto gaseoso A es igual al producto de supresin de vapor p a la misma temperatura por su fraccin mol en la solucin x. Esta es laley de Raoult

P* = px

Soluciones lquidas no ideales

Para las soluciones lquidas que no son ideales, la ecuacin dar resultados muyincorrectos. Por ejemplo, la lnea D (figura 1.1) es la presin parcial calculada delamoniaco en el equilibrio con soluciones acuosas a 10 C, suponiendo que se puede aplicarla Ley de Raoult; es obvio que no representa los datos. Por otra parte, se ve que la lnearecta E representa muy bien los datos para amoniaco-agua a 10 C hasta fracciones mol de

0.06 en el lquido. La ecuacin de una lnea de este tipo es

en donde m es una constante. Esta es la ley de Henry se ve que puede aplicarse a diferentesvalores de m para cada uno de los gases en la figura, al menos en un rango modesto deconcentraciones en el lquido. Si la ley de Henry no es aplicable en un rango amplio deconcentraciones, puede deberse a la interaccin qumica con el lquido o a disociacinelectroltica, como en el caso del amoniaco en agua o a la condicin no ideal en la fasegaseosa.

TRANSFERENCIA DE UN COMPONENTE.BALANCE DE MATERIA

Flujo a contracorriente

En la figura 1.2 se muestra una torre a contracorriente, que puede ser una torre empacada ode aspersin, con platos de burbuja o de cualquier construccion interna para lograr elcontacto lquido-gas. La corriente gaseosa en cualquier punto de la torre consta de G molestotales/tiempo (rea de seccin transversal de la torre); esta formada por el soluto A que sedifunde de fraccin mol y, presin parcial p o relacin mol Y, y de un gas que no sedifunde, bsicamente insoluble, Gs moles/tiempo (rea).


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La relacin entre ambos es

Figura 1.2 Torre a contracorriente

En la misma forma, la corriente del liquido consta de L moles totales/tiempo (rea) quecontienen x fraccin mol de un gas soluble, o relacin mol X, y L, moles/tiempo(rea) deun disolvente bsicamente no voltil.


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Puesto que el gas disolvente y el lquido disolvente no cambian en cantidad cuando pasan atravs de la torre, conviene expresar el balance de materia en funcin de stos. Un balancede soluto en la parte inferior de la torre (entorno 1) es

Esta es la ecuacin de una lnea recta (la lnea de operacin) sobre las coordenadas X, Y, dependiente L,/G,, que pasa a travs de (X 1, Y 1). La sustitucin de X 2 y Y 2 por X y Y muestraque la lnea pasa a travs de (X 2, Y 2), como en la figura 8.52 para un absorbedor. Esta lneaindica la relacin entre las concentraciones del lquido y el gas en cualquier nivel de latorre, como en el punto P.

Figura 1.3 Lneas de operacin para el absorbedor y desorbedor


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COLUMNAS EMPACADAS

Las columnas empacadas son usadas para destilacin, absorcin de gases, y extraccinliquido-liquido; solamente la destilacin y la absorcin se considerarn en esta ensayo. Ladesorcin (stripping) es el inverso de la absorcin y se aplican los mismos mtodos dediseo.

El contacto liquido gas en una columna empacada es continua, no por etapas, como enuna columna de platos. El flujo de liquido cae hacia abajo en la columna sobre el rea deempaque y el gas o vapor, asciende en contracorriente, en la columna. En algunas columnasde absorcin de gases se usa corrientes en flujo co-corriente. La performance de unacolumna empacada depende mucho del mantenimiento de una buena distribucin de liquidoy gas a travs del lecho empacado, y esto es una consideracin importante en el diseo decolumnas empacadas.

Un diagrama esquemtico mostrando las principales partes de una columna empacada esdado en la Fig.1 Una columna de destilacin con empaque ser similar a la columna deplatos mostrada en dicha figura mencionada anteriormente con los platos reemplazados porsecciones de empaque.Eleccin entre platos o empaques

La eleccin entre columnas de platos o empaques para una aplicacin particular puede serhecha solamente en base a los costos para cada diseo. Sin embargo, esto no siempre serposible, o necesario, y la eleccin puede usualmente hacerse, sobre la base de la

experiencia mediante la consideracin de las principales ventajas o desventajas de cadatipo, las cuales son listadas a continuacin.1. Las columnas de platos pueden ser diseadas para manipular un amplio rango develocidades de flujo de gases y lquidos antes que las columnas empacadas.2. Las columnas empacadas no son convenientes para velocidades de lquido muybajas.


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3. La eficiencia de un plato puede predecirse con mayor certidumbre antes que eltrmino equivalente para empaques (HTU oHET P).

4. Las columnas de platos pueden disearse con mayor seguridad que las columnasempacadas. Siempre hay alguna duda de poder mantener una buena distribucin de liquidoa travs de una columna empacada bajo las condiciones de operacin, particularmente encolumnas grandes.

5.Es fcil hacer previsiones para enfriamiento en una columna de platos; losenfriadores pueden instalarse en los platos.6. En columnas de platos es fcil hacer previsiones para salida de corrientes laterales.

7. Si el liquido causa incrustaciones, o contiene slidos, en columnas de platos es fcilhacer previsiones para la limpieza. Con pequeos dimetros de columna, puede ser mseconmico usar empaques y reemplazarlos cuando se han formado incrustaciones.8. Para lquidos corrosivos, usualmente es ms econmica una columna empacadaantes que su equivalente de platos.

9. La retencin de liquido es apreciablemente menor en una columna empacada que en unacolumna de platos. Esto puede ser importante cuando se necesita mantener la cantidad delquidos txicos o inflamables en la columna, tan baja como sea posible por razones deseguridad.10. Las columnas de platos son ms adecuadas para manejar sistemas que formanespuma.


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11. La cada de presin por etapa de equilibrio (HETP) puede ser ms baja para unacolumna empacada que para una columna de platos; y los empaques deben considerarsepara columnas al vaco.12.Los empaques deben considerarse siempre para columnas con dimetro pequeo,menores a 0,6 m donde los platos son dificultosos de instalar, y costosos

TIPOS DE EMPAQUE

Los principales requerimientos de los empaques son que estos deberan:

Proporcionar un rea grande: Un rea interfacial entre el gas y el liquido grandeTener una estructura abierta: baja resistencia al flujo de gas

Promover distribucin uniforme de liquido sobre la superficie del empaque.

Promover un flujo de gas o vapor uniforme a travs de la seccin transversal dela columna.

Diversos tipos y formas de empaques han sido desarrolladas para satisfacer estosrequerimientos los cuales generalmente son divididos en tres clases.

1. Empaques vaciados o al azar. Estas son piezas discretas de empaques de una forma

geomtrica especfica las cuales son vaciadas o colocadas al azar en la columna.

2. Empaques estructurados o arreglados. Estos se hacen en capas de malla dealambre u hojas corrugadas. Secciones o partes de estos empaques son colocadosdentro de la columna.

3. Parrillas. Estas tambin son colocadas sistemticamente dentro de la columna

Los empaques al azar son por mucho los ms comunes en prcticas comerciales.

Los empaques estructurados son menos comerciales, pero su mercado ha crecidorpidamente en la ltima dcada. Las aplicaciones de las parrillas estn limitadasprincipalmente a servicios de transferencia de calor y lavado y/o donde se requieran altasresistencias a las incrustaciones.


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Tipos de empaques al azar

La segunda generacin (desde los ltimos aos 50 a los primeros aos 70) se produjo dosgeometras populares; los anillos Pall, los cuales evolucionaros desde los anillos Rasching,y las monturas Intalox, las cuales evolucionaron desde las monturas Berl. Esta segundageneracin de empaques es todava popular y extensivamente usada en prcticas modernasde destilacin.

La tercera generacin (desde la mitad de los aos 70 a la actualidad) ha producido una

multitud de geometras, la mayora de las cuales han evolucionado a partir de las monturasIntalox y anillos Pall.

Materiales de los empaques (empaques al azar)

Metales.Empaques de acero al carbono son usualmente la primera eleccin para servicioscon fluidos no corrosivos. Comparados a cermica y plsticos, estos normalmente ofrecenalta capacidad y eficiencia, y un amplio rango de geometras, y son resistentes a lacompresin. Para servicios con fluidos corrosivos se recomienda el acero inoxidable.

Cermica. Los empaques de cermica han declinado su popularidad. Comparados a losplsticos, los empaques de cermica son rompibles, tienen baja capacidad y no estndisponibles en muchas de las geometras populares. Los empaques de cermica sonfrecuentemente especificados en operaciones donde se pueda aprovechar su alta resistenciaa los ataques qumicos y altas temperaturas como el caso de absorcin de cido sulfrico.

Plsticos. El polipropileno es barato y es el ms popular cuando la temperatura no excedalos 250 F. Otros plsticos se pueden usar para altas temperaturas, pero estos tienden a serms costosos.


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CALCULO DE LA ALTURA DE UNA COLUMNA EMPACADA

La altura de la columna esta dada por la siguiente expresin en relacin al coeficiente detransmisin de materia de la fase gas y la composicin del gas (en esta fase podramos usarlas presiones parciales para el clculo de N OG):

Z = H OG N OG

Tambin se puede expresar en funcin de los mismos parmetros de la fase lquida:

Z = H OL N OL

Donde:

Gm y Lm Flujo molar de gas o lquido por unidad de rea de seccin transversal a reainterfacial por unidad de volumenP presin totalCt concentracin molar totaly1 y y2 fraccin molar del soluto en el gas en el fondo y en el tope de la columnarespectivamentex1 y x2 fraccin molar del soluto en el liquido en el fondo y en el tope de la columna,respectivamentexe concentracin del liquido en equilibrio con la concentracin del gas en cualquier puntoye concentracin del gas en equilibrio con la concentracin del liquido en cualquier punto

Para el clculo de H OG y H OL usamos las siguientes expresiones, ya que las constantes K G y

KL deben ser determinadas experimentalmente para cada caso, y para cada tamao decolumna.


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Donde:

m pendiente de la lnea de equilibrioGm/Lm pendiente de la lnea de operacinHG y HL alturas de las unidades de transferencia de pelcula del gas y del lquido,respectivamente. Hay distintas frmulas empricas para el clculo de estos parmetros, quea su vez dependen del tipo de empaque y del tamao de ste.

Para el diseo de la columna de absorcin, partiremos de la cada de presin que queramossoportar para su funcionamiento, a partir de esta cada de presin, y con la grfica anterior,calcularemos el porcentaje de inundacin en estas condiciones. Esta cada de presin y elporcentaje de inundacin determinarn la velocidad de flujo que ser necesaria para operar.La velocidad de flujo est directamente relacionada con el caudal y con el rea de laseccin transversal.

A = Q/V

Donde:

A rea de la seccin trasversalQ Caudal volumtricoV velocidad de flujo a travs de la columnaD dimetro de la columna


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PROCEDIMIENTO

1. Preparar una solucin de hidrxido de sodio en baja concentracin en untanque con 100L de agua.

2. Preparar solucin de NaOH 0.1 N (estandarizar las soluciones).

3. Encender el compresor de aire, hasta que est listo para usarse.

4. Verificar que todas las vlvulas estn cerradas

5. Prender la bomba de agua y abrir vlvula de entrada de esta agua paraintroducirla en la torre.

6. Cuando se observe lquido en el nivel del fondo de la columna, regular elflujo de entrada del lquido con la vlvula y el rotmetro.

7. Abrir vlvula de entrada de aire para introducirlo verificando su flujo con elrotmetro.

8. Cuando se logren estabilizar los flujos, tomar muestras cada 10 minutos dellquido de salida en la vlvula de agua.

9. Tomar muestras cada 10 minutos del aire en agua donde burbujea.

10. Repetir las mediciones hasta que tres o ms de ellas den sucesivamentevalores parecidos de concentracin.

11. Repetir el experimento variando las operaciones de operacin de acuerdoal diseo de la prctica.


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CLCULOS Y RESULTADOS

Primero vamos a determinar la concentracin inicial de la alimentacin en fraccin molar,en el caso de la entrada del aire sabemos que entra como aire puro. Despus calcularemos

la concentracin de la salida del lquido, para la salida del aire tomaremos muestras delagua donde se burbuje el gas. Teniendo estos parmetros calcularemos las relacionesmolares para encontrar la lnea de operacin.

En el flujo en el rotmetro:

Flujov 550ml

min

base 60 m in

Flujot 33000 ml

fracc peso NH 3OH xp 0.01006

Peso mol ecular promedio de la mezcla:

pm NH3OH pmN 34g

gmol

pm H2O pmH 18g

gmol

pmpr 34( ) xp 18( ) 1 xp

pmpr 18.161g

gmol

Densidad de la mezcla

aprox 1g

ml

entonces fluj o m sico totalFlujom 33000 g

flujo molar FlujomolFlujom

pmpr

1

1000

L2 Flujomol

L2 1.817 Kmol


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Ahora la fracc molar del NH3OH a la entrada es entonces e

x2 xp1

34

pmpr

x2 5.374 10 3

Relacin molar a l a entrada

X2x2

1 x2X2 5.403 10

3

A la salida de la columna el lquido tiene la siguiente compo

V1 0.4 ml V2 2 mlHClgastado

muestra

N1 1.1066

N2V1 N1

V20.221 N

N2 pmpr

10004.019 10

3 g

ml

Si l a densidad de l a mezcla l a seguimos considerando 1 g/ml

xp2 0.004019

y la fracc mol de NH 3OH a la salida del lquido es entonces:

x1 xp21

34 pmpr

x1 2.147 103


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La relacin mol ar a la sali da

X1x1

1 x1X1 2.151 10

3

Entrada del aire puro

y1 0 Y1y1

1 y1Y1 0

A la salida de la columna el lquido tiene la siguiente compo

V1a 0.2 ml V2a 2 mlHClgastado

muestra

N1a 1.1066

N2aV1a N1a

V2a0.111 N

N2a pmpr

10002.01 10

3 g

ml

Si l a densidad de l a mezcla l a seguimos considerando 1 g/ml ya que se burbujagua

yp2 0.00201

y la fracc mol de NH 3OH a la salida del aire es entonces:

y2 yp21

34 pmpr

y2 1.074 103

La relacin m olar a la sali da del aire es entonces

Y2y2

1 y2Y2 1.075 10

3


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Ahora

Ls 1 x2 L2 Ls 1 .807 Kgmol

Pendiente de la lnea de Operacin

Ls/Gs moY2 Y1

X2 X1

mo 0.331

entonces

GsLs

moGs 5.467 Kgmol

Ahora podemos calcular la entrada del aire

(Es el mi smo q ue Gsya que es aire puro)G1 Gs1 y 1 G1 5.467 Kgmol

De bibl iografia tenemos los sigu ien tes datos pa ra el sistema A moni aco-Agua a 20C

Presin parcial delAmoniaco en el vaporPA (mmHg)

Fracc mol deAmoniaco en el li qu xA

0

0.0208

0.0258

0.0309

0.0405

0.0503

0.0737

0.0960

0.137

0.175

0.210

0.241

0.297

PA

0

12

15

114

166

182

227

249

298

317

470

500

699

Pt 760 mmHg


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entonces segun la ley de Hnery

yAPA

Pt

0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

0.016

0.02

0.15

0.218

0.239

0.299

0.328

0.392

0.417

0.618

0.658

0.92

entonces

XxA

1 xAy Y

yA

1 yA

Los datos de equilibrio sonX

0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

0.021

0.026

0.032

0.042

0.053

0.08

0.106

0.159

0.212

0.266

0.318

0.422

Y

0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

0.016

0.02

0.176

0.279

0.315

0.426

0.487

0.645

0.716

1.621

1.923

11.459


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Graficamos ahora la lnea de operacin y la de equilibrio, definimos las concentracionesiniciales y finales.

Figura. Lnea de equilibrio y lnea de operacin para el procesos de desorcin.

Lnea de Operacin

f x( ) mo x 7.1198 104

g y( ) X 2 h y( ) X 1

0 6 104

1.2 1031.8 10

32.4 10

33 10

33.6 10

34.2 10

34.8 10

35.4 10

36 10

30

2 104

4 10 4

6 104

8 104

1 10 3

1.2 10 3

1.4 103

1.6 103

1.8 10 3

2 103

Lnea de EquilibrioLnea de OperacinX2X1

Y

f x( )

y

y

X x g y( ) h y( )


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24

Y hacemos lo mismo para varios puntos

Trazamos cada una de estas lneas, obtenemos los puntos y trazamos una lnea como semuestra en la siguiente figura

r1 xi 11 5.393 10

3

1 xi

0.00471

0.0247

1 1.071 103

r2 xi 11 4. 788 10

3

1 xi

0.00471

0.0247

1 8. 709 104

r3 xi 1 1 4. 197 103

1 xi

0.00471

0.0247

1 6. 755 104

r4 xi 11 3. 594 10

3

1 xi

0.00471

0.0247

1 4. 761 104

r5 xi 1 1 2. 991 103

1 xi

0.00471

0.0247

1 2. 768 10 4

r6 xi 11 2. 155 10

3

1 xi

0.00471

0.0247

1 3. 035 107


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Figura. Lnea auxiliar para encontrar las yi.


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Ahora vamos a encontrar las intersecciones de estas lneas con el eje y

Puede leerse directamente de la grfica como se muestra en la figura, o utilizando unafuncin del software como se hizo anteriormente para encontrar las intersecciones.

Utilizaremos el siguiente algoritmo, y en la figura siguiente se muestran las lecturas

Valores de prueba

Xi 0.0018 Yi 0.0016

Dado

Yi 11 2. 151 10

3

1 Xi

0.01377

0.0719

1 0( )

Yi 0.75X i

vec Find X i Yi vec

4.379 10 4

3.285 104


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Figura. Lectura de las yi en la grfica de equilibrio.


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Entonces las yi son:

y hacemos:

Estos datos los graficamos y obtenemos una curva

Para obtener el rea bajo la curva utilizando el software necesitamos la ecuacin, para estoutilizamos tres puntos y obtenemos lo siguiente:

yi

1.677 103

1.425 10 3

1.179 103

9.282 104

6.773 104

3.285 104

yeYe

1 Ye

1.07 103

8.701 104

6.75 104

4.759 104

2.767 104

0

Yintye

yi Ye

1.7651.57

1.341

1.053

0.691

0

M

0.00087012

0.0006752

0.00047592

0.0008701

0.000675

0.0004759

1

1

1

v

1.57

1.341

1.053

soln lsolve M v( )soln

6.919 105

2.243 103

0.142


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Ecuacin de la curva

F x( ) 6.919 105

x2

2.243 103 x 0.142

4 104

6 104

8 104

1 103

0.1

1

10

Yint

F x( )

ye x

El rea bajo la curva es entonces:

1.765

0

xF x( )

d 1.2646139156283333333

Area 1.26461391


31/39


30

Calculam os ahora el n me ro de un idad es de transferencia del

NtG Area( )1

2ln

1 ye 0 0

1 ye 5 0

NtG 1.264

Calculam os la rapidez promedio del ai re

de G1 5.485 Kgmol

t 3600 seg

G1aG

1t

1.524 10 3 Kgmolseg

Diametro aprox de la columnaD .20 m

Area de la columna(secc. trans) A

D

2

20.031 m

2

Gsa

Gs

3600 1.524 103 Kgmol

seg

Gpr

G1aGsa

1 ye 5 0

2 A

Gpr 0.048Kgmol

m2

seg

HtGGpr

FGa1.963

Finalmente podemos calcular el espesor del empaque

Z HtG NtG

Z 2 .482 m


32/39


31

La cantidad de gas transferido la podemos calcular asi:

Calculamos ahora los flujos restantes

Ahora resumimos el proceso con todos los resultados obtenidos en el siguiente esquema:

1X1

X20.602

L1Ls

1 x1 L1 1.811 Kmol

Por balance

G2

L2

G1

L1

G2 5.473 Kmol

L2 1.817 Kmol G 2 5.473 Kmol

x2 5.374 103

Y2 1.075 103

X2 5.403 103

y2 1.074 103

Ls 1 .807 Kgmol Gs 5.467 Kgmol

G1

5.467 Kgmol

y1 0

Y1 0

Gs 5.467 Kgmol

x1 2.147 103

L1 1.811 Kmol

X1 2.151 103

Ls 1 .807 Kgmol


33/39


34/39


35/39


36/39


35

Torre de Absorcin


37/39


36

DIAGRAMA DE FLUJO DE LA COLUMNA DE ABSROCIN


38/39


37

Simbologa

Vlvulas

Tanques 1, 2.

Rotmetro 1, 2 y 3

Bomba

Compresor de aire

Columna empacada


39/39


REFERENCIAS

HENLEY E.J. Seader J.D. Operaciones de Separacin por Etapas de Equilibrio enIngeniera Qumica. Ed Revert, S.A. 2000

TREYBAL Robert E. Operaciones de Transferencia de Masa. 2 Edicin. Ed McGraw Hill.

GEANOPLIS Christie J. Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. 3 Edicin.Mxico 1998. Ed. CECSA.

McCABE Warren L. Operaciones Unitarias en Ingeniera Qumica. 4 Ed. McGraw Hill.1991

FOUST Alan S. Principios de Operaciones Unitarias. Editorial CECSA. 1961

Software utilizado:

MathCad 14

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