FIP – UNI TRABAJO DOMICILIARIO PQ – 423 A

1.- En una torre de pared mojada de la que se extrajo el amoniaco de una solución de agua y amoniaco, integrándolo a una corriente de aire, el coeficiente total del líquido, KL, fue de 0,0475 lb mol/hr pie² (lb mol/pie3). En un punto de la torre, la concentración de amoniaco en el líquido es de 0,3 lb mol/pie3 y la presión parcial de amoniaco en la corriente gaseosa es de 0,06 atm. En las soluciones diluidas de amoniaco en agua a la temperatura de operación, la presión parcial en equilibrio se puede calcular por medio de:

pAi = 0,25 CAi

donde, pAi es la presión parcial de equilibrio del amoniaco (atm)cAi es la concentración de equilibrio del amoniaco en agua (lb mol de NH3/pie3 de solución)

Si la fase gaseosa ofrece 70 % de la resistencia total a la transferencia de masa, calcule:a) El coeficiente individual de película de gasb) El coeficiente total de transferencia de gasc) Las concentraciones interfasiales, pAi y cAi

2.- De recuperarse acetona de una mezcla que contiene un 5% de acetona y el resto aire mediante lavado con agua en una torre rellena utilizando flujo en contracorriente. La velocidad del líquido es de 0,85 kg/m²s. El coeficiente global de absorción KG puede tomarse igual a 1,5 x 10-4 kmoles/sm3 (kN/m²) de diferencia de presión parcial; el proceso está controlado por la resistencia de la película de gas. ¿Cuál debería ser la altura de relleno para separar el 98% de la acetona? Los datos de equilibrio para la mezcla son:

Fracción molar de la acetona en el gas 0.0099 0.0196 0.0361 0.0400Fracción molar de la acetona en el líquido

0.0076 0.0156 0.0306 0.0333

3.- Una solución de nicotina en agua, con un flujo de Lw2 lbm/hr va a ser desorbida con petróleo ligero Vw1 lbm/hr a 68ºF. La solución acuosa que ingresa contiene xw2 = 0,015 fracción en peso de nicotina en agua con Lw2 = 100 lbm/hr. El aceite sale con Vw1 = 200 lbm/hr con una fracción en peso yw1 = 0,005. Se desea extraer el 90% de nicotina. Derivar y dibujar la línea de operación. Considere que el agua y el petróleo ligero son esencialmente inmiscibles. Datos de equilibrio:

xw 0,1010 0,2460 0,5000 0,7460 0,9880 2,0200

yw 0,0806 0,1959 0,4540 0,6820 0,9040 1,8500

donde, xw: fracción en peso de nicotina en el agua

yw: fracción en peso de nicotina en el aceite

4.- Un flujo de gas amonio, procedente de un reactor, que contiene 25% de amonio y el resto de gas inerte, tiene un flujo total de 1000 lbmol/hr; ingresa a una torre de absorción a 86ºF y 1 atm. de presión, donde el agua, que es el líquido absorbedor, contiene 0,005 fracción molar de amonio. Se desea reducir el amonio del gas hasta una concentración de 2%.a) ¿Cuál es el flujo mínimo de líquido?b) Empleando 1,5 veces el flujo mínimo, construir la curva (línea) de

operación.c) ¿Cuántas etapas teóricas se requiere?d) Si el rendimiento es del 80%, ¿cuál será el número de etapas reales?Datos de equilibrio:

Pp(mmHg) 50 100 150 200 250

x 0,050 0,080 0,120 0,145 0,170

donde, Pp : presión parcial de amoniox : fracción molar del amonio en el líquido

5.- Una compañía industrial emplea un absorbedor, empacado hasta una altura de 2,5 m, como depurador de gas. Se hace pasar por la torre una mezcla de aire y amoniaco, que contiene 4,93 % de amoniaco, en sentido contrario al de una corriente de agua, inicialmente libre de amoniaco. El gas emergente contiene solamente 0,5 % de amoniaco. Entran a la torre 25 m3/min de gas y 30 kg/min de agua. La torre funciona a 295 °K y 1,013 x 105 Pa. En las concentraciones diluidas a 295 °K, las concentraciones de equilibrio se relacionan por medio de y/x = 1,09. Determine la razón (L/G)real/(L/G)mínima.

Fecha de entrega: Sábado 11 de mayo, a través de la plataforma virtual hasta las 11 pm. No habrá prórroga

bah. La Profesora