desorcion gaseosa final

(1)

Laboratorio de Desorción Laboratorio de Desorción 11

CURSO:

_{FísicoQuímica}

CÓDIGO:

SECCIÓN:

V

SECCIÓN:

V

PROFESORA:

Petra RondinelPetra Rondinel

ALUMNOS:

_{Baique Inga, Gloria Ivon.}

20061137K

Haro

Haro Capa,

Capa, Juan

Juan Carlos

Carlos

20061196G

Jara

Jara Choque,

Choque, Martin

Martin

2006111

20061111A

1A

FIIS – 2008 II

INFORME Nº 4

Laboratorio de Deserción

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1.

1. DEDESOSORCRCIÓIÓN N GAGASESEOSOSAA

I. OBJETIVOS I. OBJETIVOS

Determina

Determinar el r el rango de operación de rango de operación de una columna empacada, basándose en:una columna empacada, basándose en:

•

• EL estudio de la caída de presión en una columna empacada, con empaque seco,EL estudio de la caída de presión en una columna empacada, con empaque seco,

variando la velocidad del gas. variando la velocidad del gas.

•

• El El sesentntidido o de de la la cacaídída a de de prpresesióión n en en ununa a cocolulumnmna a emempapacacadada, , vavaririanando do lala

circulación de líquido constante. circulación de líquido constante.

•

• El El esestutudidio o de de la la cacaídída a de de prpresesióión n en en ununa a cocolulumnmna a emempapacacadada, , vavaririanando do lala

circulación del líquido. circulación del líquido.

II. FUNDAMENTO TEÒRICO II. FUNDAMENTO TEÒRICO

DESORCIÓN DESORCIÓN

Es la operación unitaria contraria a la absorción. En ella un gas disuelto en un líquido Es la operación unitaria contraria a la absorción. En ella un gas disuelto en un líquido es arrastra

es arrastrado do por por un gas un gas ineinerte rte siensiendo do elieliminaminado do del líquiddel líquido. o. Si ponemosSi ponemos aire enaire en contacto con una solución de amoniaco-agua, algo de Amoniaco dejará el líquido contacto con una solución de amoniaco-agua, algo de Amoniaco dejará el líquido para entrar en la fase gaseosa.

para entrar en la fase gaseosa.

DEFINICIONES BÁSICAS DEFINICIONES BÁSICAS

Caída de presión en una columna

Caída de presión en una columna empacada: Carga e Inundación.empacada: Carga e Inundación.

En cualquier tipo de torre empacada funcionando en contracorriente, con flujo de En cualquier tipo de torre empacada funcionando en contracorriente, con flujo de líquido constante y flujo de gas variable, la caída de presión es proporcional a la raíz líquido constante y flujo de gas variable, la caída de presión es proporcional a la raíz cuadrada del flujo másico del gas. En la fig. 1 se grafica el flujo de gas vs la caída de cuadrada del flujo másico del gas. En la fig. 1 se grafica el flujo de gas vs la caída de presión con el flujo de liquido como parámetro.

presión con el flujo de liquido como parámetro.

Carga Carga B B A A Inundación Inundación L L ss LL22 Log Δr / z Log Δr / z

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Notar que el flujo constante del gas, un incremento en el líquido va acompañado por un Notar que el flujo constante del gas, un incremento en el líquido va acompañado por un incremento en la caída de presión. De manera semejante, a flujo constante de líquido, un incremento en la caída de presión. De manera semejante, a flujo constante de líquido, un incremento en el flujo de gas, es también acompañado por aumento en la caída de presión incremento en el flujo de gas, es también acompañado por aumento en la caída de presión hasta que se alcanza la inundación. La forma de la curvas de la fig. 1 es idéntica para todos hasta que se alcanza la inundación. La forma de la curvas de la fig. 1 es idéntica para todos los empaques y sistemas. Algunos investigadores tratan tales curvas como dos distintas los empaques y sistemas. Algunos investigadores tratan tales curvas como dos distintas rectas, interpretando el punto de cambio en pendiente como “punto de carga”.

rectas, interpretando el punto de cambio en pendiente como “punto de carga”.

En la fig. 1 se observa la existencia de tres zonas: (1) Zona donde no se presenta En la fig. 1 se observa la existencia de tres zonas: (1) Zona donde no se presenta interferencia entre gas y líquido, lo cual ocurre a flujos bajos; (2) Zona de “carga” interferencia entre gas y líquido, lo cual ocurre a flujos bajos; (2) Zona de “carga” (interferencia media), a flujos superiores; (3) Zona de inundación (violenta interferencia), (interferencia media), a flujos superiores; (3) Zona de inundación (violenta interferencia), a muy altos

a muy altos flujos.flujos.

No es práctico operar una torre inundada; la mayoría de las torres opera justamente por No es práctico operar una torre inundada; la mayoría de las torres opera justamente por

debajo o en la parte inferior de

debajo o en la parte inferior de la región de carga.la región de carga.

Caída de presión con una sola

Caída de presión con una sola fase circulante.fase circulante.

Cuando solo en el lecho, la caída de presión debido a un único fluido que circula a Cuando solo en el lecho, la caída de presión debido a un único fluido que circula a través de un lecho de sólidos empacados está razonablemente bien correlacionada través de un lecho de sólidos empacados está razonablemente bien correlacionada mediante la bien conocida ecuación de Ergun, la cual se puede aplicar con igual éxito mediante la bien conocida ecuación de Ergun, la cual se puede aplicar con igual éxito al flujo de gases y líquidos. Para un tipo y tamaño específico de empaque, la al flujo de gases y líquidos. Para un tipo y tamaño específico de empaque, la mencionada ecuación puede simplificarse a:

mencionada ecuación puede simplificarse a:

)) 1 1 (( 2 2   G G D DGG C C Z Z P P ρ ρ = = ∆ ∆

Caída de presión con las

Caída de presión con las dos fases circulantes.dos fases circulantes.

Para el flujo simultáneo de líquido y gas, correlaciones generalizadas de caída de Para el flujo simultáneo de líquido y gas, correlaciones generalizadas de caída de pres

presión han sido publiión han sido publicadcadas por LEVA, as por LEVA, ECKERECKERT y T y un sinumun sinumero de fabricaero de fabricantes dentes de empaque. Para este caso se debe usar la Fig. 2.

empaque. Para este caso se debe usar la Fig. 2.

Inundación Inundación

Fig. 2

Fig. 2Inundación y caídaInundación y caída de presión en torres con de presión en torres con

empaques al azar. empaques al azar. Y

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(7)

Flujo mínimo de gas

Flujo mínimo de gas para deserción.para deserción.

Una línea de operación que toque en cualquier punto a la curva de equilibrio, Una línea de operación que toque en cualquier punto a la curva de equilibrio, representa una relación máxima de líquido a gas, y una concentración máxima de gas representa una relación máxima de líquido a gas, y una concentración máxima de gas saliente, tal como se muestra en la Fig. 3.

saliente, tal como se muestra en la Fig. 3.

La relación (L

La relación (LSS/ G/ GSS)) maxmax, fija el flijo mínimo de , fija el flijo mínimo de gas a utilizar en una deserción, para ungas a utilizar en una deserción, para un

flujo de líquido dado. flujo de líquido dado.

Altura global de una unidad de transferencia de la fase líquida (N Altura global de una unidad de transferencia de la fase líquida (NTOTTOT).).

La altura global de una unidad de transferencia de la fase líquida, se puede calcular La altura global de una unidad de transferencia de la fase líquida, se puede calcular mediante: mediante: )) 2 2 (( * * )) 1 1 ((   M M X X a aC C K K L L H H L L TQ TQLL − − = =

Ecuación desde la cual se puede calcular el coeficiente global de transferencia de Ecuación desde la cual se puede calcular el coeficiente global de transferencia de masa, de la fase líquida K

masa, de la fase líquida K LLa, si se conociera la altura global de una unidad dea, si se conociera la altura global de una unidad de

transferencia. transferencia.

Altura individual de una unidad de transferencia de la fase gas (H Altura individual de una unidad de transferencia de la fase gas (HTGTG).).

Esta se puede evaluar,

Esta se puede evaluar, empleandempleando algunas correlaciones, por ejemplo o algunas correlaciones, por ejemplo la correlación dela correlación de FELLINGER: FELLINGER: )) 3 3 (( .. .. ..GG L L SScc00..55 H H _TG_TG ==α α β β δ δ

Donde el número de Schmid (Sc) se debe utilizar solo cuando se trabaje con sistemas Donde el número de Schmid (Sc) se debe utilizar solo cuando se trabaje con sistemas

Recta de Recta de Operación Operación Equilibrio Equilibrio Pendiente max = (L Pendiente max = (L_a_a/ G/ G_a_a))_m_ma_ax_x Y Y X X Fig. 3

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(9)

)) 4 4 (( * * )) 1 1 ((   m m Y Y a aP P K K G G H H G G TG TG − − = =

Altura de una unidad de transferencia de la fase líquida Altura de una unidad de transferencia de la fase líquida Vivian y Whitney sugirieron que:

Vivian y Whitney sugirieron que:

)) 5 5 (( 0848 0848 .. 0 0 L L00..1818  H H _TL_TL == Donde: Donde: H H _TL_TL ==mm L L== K Kg g /(/(hhmm22))

Número de unidades de transferencia de la fase líquida (N Número de unidades de transferencia de la fase líquida (NTOTTOT).).

Puesto que en deserción el líquido es el fluido sometido a proceso, es más sencillo Puesto que en deserción el líquido es el fluido sometido a proceso, es más sencillo basar los cálculos en la fase líquida. Una razón adicional para ello es cuando la basar los cálculos en la fase líquida. Una razón adicional para ello es cuando la deserción es un proceso controlado por la fase líquida (es decir casi toda la resistencia deserción es un proceso controlado por la fase líquida (es decir casi toda la resistencia a la transferencia está en la fase líquida), por lo que los valores globales (numero y a la transferencia está en la fase líquida), por lo que los valores globales (numero y altura) de la unidad de transferencia referida a la fase líquida son iguales a los altura) de la unidad de transferencia referida a la fase líquida son iguales a los individuales de la fase líquida.

individuales de la fase líquida. Por definición: Por definición: )) 6 6 (( 1 1 2 2  

∫

₋₋ = = X X X X TQ TQLL x x x x dx dx N N α α II

III. I. DEDESCSCRIRIPCPCIÓIÓN N DE DE LA LA COCOLULUMNMNA A DE DE DEDESOSORCRCIÓIÓN N DEDEL L LALAB. B. DEDE OPERACIONES UNITARIAS:

OPERACIONES UNITARIAS:

En el laboratorio de Operaciones Unitarias de la Facultad de Ingeniería Química y En el laboratorio de Operaciones Unitarias de la Facultad de Ingeniería Química y Textil de la UNI se cuenta con una columna de absorción (o de desorción) del tipo de Textil de la UNI se cuenta con una columna de absorción (o de desorción) del tipo de columna de empaques o relleno del tipo de relleno desordenado de anillos Rasching; columna de empaques o relleno del tipo de relleno desordenado de anillos Rasching; de una altura aproximada de 2 metros con diámetro de la columna alrededor de 12 de una altura aproximada de 2 metros con diámetro de la columna alrededor de 12 centímetros.

centímetros. A A continuación procederemos a continuación procederemos a explicar cada explicar cada uno uno de de estos conceptos:estos conceptos:

Columnas de relleno Columnas de relleno

En las columnas de relleno la operación de transferencia de masa se lleva a cabo de En las columnas de relleno la operación de transferencia de masa se lleva a cabo de manera continua. La función principal del relleno consiste en aumentar la superficie de manera continua. La función principal del relleno consiste en aumentar la superficie de contacto entre el líquido y el vapor, aumentar la turbulencia y por tanto mejorar la contacto entre el líquido y el vapor, aumentar la turbulencia y por tanto mejorar la

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La

La selselecceccióión n dedel l mamaterterial ial de de relrelleleno no se se babasa sa en en cricriteteriorios s cocomo mo resresisistetencincia a a a lala corro

corrosiónsión, , resiresistenstencia cia mecámecánicanica, , resiresistenstencia cia térmtérmica ica y y caracaractecterístirísticas cas de de mojamojado.do. Además, es necesario disponer un distribuidor de líquido en la parte superior de la Además, es necesario disponer un distribuidor de líquido en la parte superior de la columna para asegurar que el líquido moje de manera uniforme todo el relleno y no se columna para asegurar que el líquido moje de manera uniforme todo el relleno y no se desplace hacia las paredes.

desplace hacia las paredes.

Fig. 4 Columna de deserción Fig. 4 Columna de deserción..

Se tienen varios tipos de relleno: Se tienen varios tipos de relleno:



 Rel Rellenolenos Desords Desordenadenados os ::

So

Son n aqaqueuellllos os quque e se se dedescscarargagan n sisimpmplelemementnte e dedentntro ro de de la la totorre rre dudurarantnte e lala instalación y se dejan caer al azar. Los rellenos irregulares más empleados en el instalación y se dejan caer al azar. Los rellenos irregulares más empleados en el presente son de fábrica, los tipos más comunes son:

presente son de fábrica, los tipos más comunes son:

Salida de Gases Salida de Gases

A + B A + B

Entrada

Entrada de de LiquidaLiquida + Gas A + Gas A Entrada del Entrada del Gas B Gas B Salida del Salida del líquido líquido Relleno Relleno Relleno Relleno

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fluorhídrico; es útil excepto en atmósferas fuertemente oxidantes, de metales y de fluorhídrico; es útil excepto en atmósferas fuertemente oxidantes, de metales y de plásticos Los anillos metálicos de paredes finas ofrecen la ventaja de ser livianos. plásticos Los anillos metálicos de paredes finas ofrecen la ventaja de ser livianos.

-

- Los Los rellenos rellenos en fen forma de orma de silla silla de mode montar, ntar, tales tales como como los los Berl Berl y los y los Intalox, Intalox, sese encuentran en tamaños de ½ a 3 pulgadas, hechos de base cerámico, aunque encuentran en tamaños de ½ a 3 pulgadas, hechos de base cerámico, aunque p

pueuededen n fafabrbricicararse se de de cocon n cucualalququieier r mamateteririal al quque e se se le le da da foformrma a memedidianantete estampado.

estampado.



 Rellenos Ordenados: Rellenos Ordenados:

Estos pueden ser del tipo: Estos pueden ser del tipo:

-Rellenos Raschig, apilados al tresbolillo. -Rellenos Raschig, apilados al tresbolillo. -Anillos doble espiral.

-Anillos doble espiral. -Rejas de madera. -Rejas de madera.

-Grillas con orificios vertederos. -Grillas con orificios vertederos.

Ofrecen las ventajas de una más baja caída de presión con un mayor caudal de los Ofrecen las ventajas de una más baja caída de presión con un mayor caudal de los fluidos, usualmente a expensa de un costo de instalación más elevado.

fluidos, usualmente a expensa de un costo de instalación más elevado.

Tipos de Relleno Tipos de Relleno

Fig.

(14)

(15)

encontrar tabuladas en distintos manuales. Por ejemplo la tabla Nº 1 muestra estos encontrar tabuladas en distintos manuales. Por ejemplo la tabla Nº 1 muestra estos datos para una serie de rellenos.

datos para una serie de rellenos.

Tabla Nº 1 Tabla Nº 1

Los anillos Rasching son el tipo de relleno más antiguo (data de 1915) y todavía están Los anillos Rasching son el tipo de relleno más antiguo (data de 1915) y todavía están en uso. En

en uso. En la columna de desorción del laboratorio de la columna de desorción del laboratorio de Operaciones UnitariOperaciones Unitarias se as se cuentacuenta con relleno de anillos Rasching.

con relleno de anillos Rasching.

Par

Para a coconstnstruiruir r estestos os relrellelenos nos se se ututiliilizan zan didiverversos sos matmaterierialeales: s: cecerámrámicaica, , metmetaleales,s, plásticos y carbono. Los anillos de metal y plástico son más eficaces que los de plásticos y carbono. Los anillos de metal y plástico son más eficaces que los de

(16)

(17)

En general, el mayor tamaño de relleno aceptable en una columna es de 50 mm. Los En general, el mayor tamaño de relleno aceptable en una columna es de 50 mm. Los tamaños más pequeños son más caros que los mayores, pero por encima de 50 mm la tamaños más pequeños son más caros que los mayores, pero por encima de 50 mm la ef

eficicaciacia a en en la la tratransfnsfereerencincia a de de mamaterteria ia didismisminuynuye e coconsinsidederabrablemlementente. e. El El ususo o dede part

partícuículas las de de rellrelleno eno demademasiadsiado o grangrandes des puedpuede e causcausar ar una distribuna distribucióución n pobre delpobre del líquido.

líquido.

Aplicaciones industriales Aplicaciones industriales

Desorción gaseosa es ampliamente usada en la remoción de hidrocarburos ligeros de Desorción gaseosa es ampliamente usada en la remoción de hidrocarburos ligeros de fracciones de petróleo.

fracciones de petróleo. Esquema del equipo Esquema del equipo

ILUSTRACIONES DE LOS EQUIPOS DEL

ILUSTRACIONES DE LOS EQUIPOS DEL LABORATORIO:LABORATORIO:

Columna (torre empacada o leche empacada) compuesta por Columna (torre empacada o leche empacada) compuesta por anillos raschig (relleno), que permite la transferencia de masa anillos raschig (relleno), que permite la transferencia de masa de la solución (NH

de la solución (NH44OH) hacia el gas ( aire con COOH) hacia el gas ( aire con CO22) debido al) debido al

múltiple contacto gas-líquido. múltiple contacto gas-líquido.

(18)

(19)

•

• Circuito de aire (azul) proviene de un compresor que será controlado por unaCircuito de aire (azul) proviene de un compresor que será controlado por una

válvula

válvula reductora reductora de presión. de presión. Además con Además con ayuda de un ayuda de un Rotámetro (meRotámetro (medidor de fludidor de flujo)jo) se debe mantener un flujo de 8 pie

se debe mantener un flujo de 8 pie33_/minuto,_{/minuto, Luego pasa}_{Luego pasa por un Filt}_{por un Filtro de Aire que}_{ro de Aire que se}_se

encargara de filtrar partículas de impurezas que impiden la transferencia. Este circuito encargara de filtrar partículas de impurezas que impiden la transferencia. Este circuito de aire ingresa a la torre

de aire ingresa a la torre empacada por la parte inferior y sube en empacada por la parte inferior y sube en contra corriente.contra corriente.

La salida superior contendrá aire mas amoniaco, mientras que la salida inferior La salida superior contendrá aire mas amoniaco, mientras que la salida inferior

contendrá agua con una

contendrá agua con una mínima concentración de amoniaco.mínima concentración de amoniaco.

Se tomará muestras de la salida inferior cada 5 minutos, hasta que el sistema llegue a Se tomará muestras de la salida inferior cada 5 minutos, hasta que el sistema llegue a la estabilidad, para de esta, manera concluir que flujo es necesario para obtener la estabilidad, para de esta, manera concluir que flujo es necesario para obtener determinado porcentaje de concentración a determinadas condiciones del sistema. determinado porcentaje de concentración a determinadas condiciones del sistema. Cada muestra se

Cada muestra se tituló con HCl tituló con HCl , , utilizando como indicador la utilizando como indicador la fenolftaleína.fenolftaleína.

La existencia del manómetro es para calcular la caída de presión del flujo final, esta La existencia del manómetro es para calcular la caída de presión del flujo final, esta caída de presión es la perdida de energía mecánica en forma de calor. A mayor caída caída de presión es la perdida de energía mecánica en forma de calor. A mayor caída de presión mayor será

de presión mayor será la energía mecánica perdida.la energía mecánica perdida.

ROTÁMETROS QUE ROTÁMETROS QUE PERMITEN MEDIR LOS PERMITEN MEDIR LOS FLUJOS DE LIQUIDO Y FLUJOS DE LIQUIDO Y

GAS. GAS.

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(21)

MANÓMETRO MANÓMETRO

MEDIDOR DEL NIVEL MEDIDOR DEL NIVEL DE LIQUIDO DE LA DE LIQUIDO DE LA SOLUCIÓN FINAL SOLUCIÓN FINAL ROTÁMETRO DEL ROTÁMETRO DEL AIRE AIRE

(22)

(23)

SOLUCIÓN

SOLUCIÓN CON CON BAJABAJA CONCENTRACIÓN CONCENTRACIÓN Válvula Válvula reductora reductora de Presión de Presión Rotámetro de Rotámetro de solución de solución de agua con agua con amoniaco amoniaco

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(25)

IV. PROCEDIMIENTO SEGUIDO DURANTE LA PRÁCTICA IV. PROCEDIMIENTO SEGUIDO DURANTE LA PRÁCTICA

Materiales y Reactivos Materiales y Reactivos

•

• Torre de Torre de RellenoRelleno •

• Matraces Erlenmeyer de 250 mL.Matraces Erlenmeyer de 250 mL. •

• Cronómetro.Cronómetro. •

• Vasos de precipitado.Vasos de precipitado. •

• AmoniacoAmoniaco •

• HCl 0.1 N.HCl 0.1 N. •

• Agua destilada.Agua destilada. •

• FenolftaleínaFenolftaleína •

• Una bureta de 50 ml.Una bureta de 50 ml.

Procedimiento Procedimiento

•

• A continuación se describe el A continuación se describe el procedimieprocedimiento para nto para el sistema Amoniaco-Agua-Aire.el sistema Amoniaco-Agua-Aire.

La explicación va acompañada de figura. La explicación va acompañada de figura.

(26)

(27)

•

• Antes de efectuar el experimento, verificar que el tanque T1 esté lleno de unaAntes de efectuar el experimento, verificar que el tanque T1 esté lleno de una

solución de NH4OH, tomar una muestra y valorarla para obtener su concentración solución de NH4OH, tomar una muestra y valorarla para obtener su concentración (usar el HCl 0.1 N).

(usar el HCl 0.1 N).

•

• Encender el compresor de aire. La presión tardará en subir alrededor de diezEncender el compresor de aire. La presión tardará en subir alrededor de diez

minutos. minutos.

•

• Verificar que todas la válvulas estén cerradas, excepto la válvula V1 que debe deVerificar que todas la válvulas estén cerradas, excepto la válvula V1 que debe de

estar abierta. estar abierta.

•

• Abrir válvula V7 al 100%, con el fin de ir introduciendo el líquido a la torre, abrir Abrir válvula V7 al 100%, con el fin de ir introduciendo el líquido a la torre, abrir

la válvula V4 y prender la

la válvula V4 y prender la bomba B1.bomba B1.

•

• Cuando se observe líquido en el nivel del fondo de la columna, regular el flujo deCuando se observe líquido en el nivel del fondo de la columna, regular el flujo de

entrada del líquido mediante la válvula V4 y el rotámetro R1 al flujo de 60 lb/h. entrada del líquido mediante la válvula V4 y el rotámetro R1 al flujo de 60 lb/h.

•

• InmediatameInmediatamente abrir la válvula V5 nte abrir la válvula V5 verificaverificando el flujo en ndo el flujo en el rotámetro R2. Cuidar el rotámetro R2. Cuidar

que siempre halla líquido en el nivel situado en el fondo de la columna. que siempre halla líquido en el nivel situado en el fondo de la columna.

•

• Abrir válvula V1, V2, y V3 para introducir el aire verificando su flujo con elAbrir válvula V1, V2, y V3 para introducir el aire verificando su flujo con el

rotámetro R3 (un flujo de 8

rotámetro R3 (un flujo de 8 piepie33_/min)._/min).

•

• Cuando se logren estabilizar los flujos, tomar muestras cada 5 minutos del líquidoCuando se logren estabilizar los flujos, tomar muestras cada 5 minutos del líquido

de salida en la válvula V6. de salida en la válvula V6.

•

(28)

(29)

En ésta parte primero se sube el flujo luego se baja. En ésta parte primero se sube el flujo luego se baja.

3. Cuando se mantiene constante la lectura del Rotámetro de gas se tiene: 3. Cuando se mantiene constante la lectura del Rotámetro de gas se tiene:

Tabla Nº 4 Tabla Nº 4

CUESTIONARIO: CUESTIONARIO:

A.

A. DuraDurante la etapa de dos fasente la etapa de dos fases circuls circulantantes en estado estaes en estado estacioncionarioario, a , a partpartir de susir de sus datos conteste lo siguiente:

datos conteste lo siguiente:

1.

1. Para coPara columnalumnas de absors de absorción y desoción y desorción se rerción se recomicomienda caíenda caídas de predas de presión en el sión en el

L

Leeccttuurra a ddeel l rroott. . llííqquuiiddoo((pppphh)) 4400 6600 8822 C

Caaiidda a dde e pprreessiióónn((CCmm..)) 44..66 55..11 55..33 Lectura del rot. gas(pies

Lectura del rot. gas(pies33_//m_{miinnuuttoo))} ₈₈ ₁₁₀₀ ₈₈

C

(30)

(31)

8 pie

8 pie33_{/min =}_{/min =} 33

1 100 7 77755 .. 3 3 −− × × mm33/s/s Consideram

Consideramos os T T = = 20ºC 20ºC = = 293 293 K K y y P P = = 1 1 atmatm Por lo tanto: Por lo tanto: K K m m Xkg Xkg K K m m k kg g 2 29933 1 100 7 77755 .. 3 3 2 27733 1 100 4 4 .. 2 222 1 100 8 8 .. 2 288 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3  →→   × ×  →→    →→   × ×  →→   × × − − − − − − De donde X = 4.516 kg De donde X = 4.516 kg

Por lo consiguiente el flujo másico del aire será 4.516 kg/s Por lo consiguiente el flujo másico del aire será 4.516 kg/s

3.

3. Determine los flujos másicos de líquido que ingresa por unidad de área de la Determine los flujos másicos de líquido que ingresa por unidad de área de la columna, L

columna, L11(kg/m(kg/m22 .s) y del gas que ingresa, G .s) y del gas que ingresa, G 11(kg/m(kg/m22 .s) .s)

Área Transversal = Área Transversal = 22 2 2 0113 0113 .. 0 0 4 4 mm diametro diametro = = ⋅⋅ Π Π Por lo tanto: Por lo tanto: L L11 == kg kg mm s s m m s s kg kg area area flujo flujo ⋅⋅ == ×× == −− 22 2 2 3 3 // 66 6699 .. 0 0 0113 0113 .. 0 0 // 10 10 56 56 .. 7 7 G G11== kg kg mm s s m m s s kg kg area area flujo flujo ⋅⋅ == == 22 2 2 399399..646466 // 0113 0113 .. 0 0 // 516 516 .. 4 4 4.

4. Determine los flujos de los componentes que no se difunden L’ y G’: Determine los flujos de los componentes que no se difunden L’ y G’: el flujo del a

(32)

(33)

Start Free Trial Cancel Anytime. Pero al inicio G’ = G Pero al inicio G’ = G11= 399.646 kg/m= 399.646 kg/m22.s.s Por lo tanto: G’ = 399.646 = G (1-0) → G = Por lo tanto: G’ = 399.646 = G (1-0) → G = 399.646 kg/m399.646 kg/m22_.s_.s 5.

5. Determine las fracciones molares de amoniaco en la Determine las fracciones molares de amoniaco en la corriente líquida de entradacorriente líquida de entrada x

x 11 y en la c y en la corriente líquidorriente líquida de salida a de salida x x 22

Al inicio: Al inicio:

Por la titulación inicial de la muestra

Por la titulación inicial de la muestra se concluye que xse concluye que x 11= 0.0184 (ver respuesta de= 0.0184 (ver respuesta de

la pregunta nº 4) la pregunta nº 4) A la salida: A la salida:

De las muestras obtenidas en la tabla Nº 3 tenemos que las concentraciones del De las muestras obtenidas en la tabla Nº 3 tenemos que las concentraciones del amoniaco varían: amoniaco varían: Tabla Nº 5 Tabla Nº 5 tt XX22 55 00..00112255

(34)

Los flujos molares totales G

Los flujos molares totales G y L y L seran aproximadamente constantseran aproximadamente constantes.es. Para este caso la ecuación de la linea operacional es:

Para este caso la ecuación de la linea operacional es:

( (

_x

))

L

y

G

M M

 



−

₂₂













=

M M

−

22 Y Y22== 11..112255 ××1010−−55; x; x₂₂= 0.012= 0.012

(35)

VII. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES VII. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES



 La desorción es una operación unitaria muy importante a nivel industrial debido aLa desorción es una operación unitaria muy importante a nivel industrial debido a

la

la grgran an vavaririededad ad de de ususos os y y apaplilicacacicionones es quque e titienene e en en lalas s didiveversrsas as acactitivividadadedess industriales, sobre todo en la de purificación ecológica del agua de procesos.

industriales, sobre todo en la de purificación ecológica del agua de procesos.



 El proceso de alimentación de la torre empaquetada de desorción es generalmenteEl proceso de alimentación de la torre empaquetada de desorción es generalmente

llevado a contracorriente, es decir la solución liquida entra por la parte superior de la llevado a contracorriente, es decir la solución liquida entra por la parte superior de la torre, y el gas que absorberá al elemento a separar entrará por la parte inferior de la torre, y el gas que absorberá al elemento a separar entrará por la parte inferior de la torre y así la solución viene de arriba a abajo y el gas se mueve de abajo a arriba, torre y así la solución viene de arriba a abajo y el gas se mueve de abajo a arriba, absorbiendo o desorbiendo el gas deseado.

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 La suma de intervalos de tiempo, me permitirá saber en La suma de intervalos de tiempo, me permitirá saber en que momento el sistema esque momento el sistema es

estable (dado una concentración de producto que se desea obtener) para futuros estable (dado una concentración de producto que se desea obtener) para futuros procesos.

procesos.

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torre porqurre porque e esesto to evievitataría el ría el concontatactcto o enentre las tre las susustastancincias as y y el proceel proceso no so no seseríaría eficiente, en cambio al adicionar al equipo los redistribuidores, el proceso sería más eficiente, en cambio al adicionar al equipo los redistribuidores, el proceso sería más eficiente.