ABSORCION 1

5/28/2018 ABSORCION 1

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ABSORCION DE GASES

1.DEFINICION

En la absorcin de gases se absorbe un gas contenido en unamezcla con otro gas inerte, mediante un lquido en el que el solutogaseoso es ms o menos soluble. Algunos ejemplos tpicos seran:

a. La absorcin de SO2gaseoso en jugos de frutas

b. La absorcin de CO2en agua (principio de funcionamiento de

las cmaras de atmsfera controlada)

A veces se separa un soluto gaseoso (SO2en jugo) contenido en

una mezcla lquida, poniendo sta en contacto con un gas inerte. Esta

operacin que recibe el nombre de desorcin es contraria a laabsorcin.

2.CONTACTO ENTRE EL LIQUIDO Y EL GAS

La exigencia ms difcil de cumplir, especialmente en torresgrandes, es la de un buen contacto entre el lquido y el gas. En el casoideal, una vez que el lquido se ha distribuido en la parte superior delrelleno, desciende en forma de delgadas pelculas sobre la superficie

de relleno (Fig. 3.1). En la prctica, sin embargo, las pelculas tiendena hacerse ms gruesas en unas zonas y ms delgadas en otras, deforma que el lquido tiende a reunirse formando pequeos arroyuelosque circulan a travs de zonas localizadas en el lecho. Para bajasvelocidades del lquido una gran parte de la superficie del relleno puedeestar seca, o bien, recubierta de una pelcula estancada del lquido.Este efecto se conoce con el nombre de "canalizacin" y es la principalcausa del mal funcionamiento de las torres de relleno.

A continuacin se menciona el grado de canalizacin que

presentan los diferentes tipos de columna de acuerdo al relleno.

TIPO DE COLUMNA GRADO DE CANALIZACIONRelleno ordenado Muy grandeRelleno con slidos tritu-

rados organizados al azar IntermedioRelleno de forma regular

colocados al azar Bajo


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Fig. 3.1 Representacin esquemtica de una torre de absorcin

En las torres de tamao intermedio, la canalizacin se hacemnima cuando el dimetro de la torre es superior a 8 veces eldimetro del relleno.

En torres altas, con relleno de dimensiones grandes, la

canalizacin es muy grande, y por esta razn se suelen reincorporarredistribuidores del lquido entre cada 4 o 5 m de la seccin de relleno.

Para bajas velocidades del lquido independientemente de ladistribucin inicial del mismo, una gran parte de la superficie derelleno no est mojada por la corriente de lquido. A medida queaumenta la velocidad de lquido, aumenta la fraccin mojada de lasuperficie de relleno, hasta que pasa una velocidad cr ti ca de lquido,que es generalmente elevada, y en la que toda la superficie del rellenoest mojada y es efectiva. Para velocidades de lquido superiores a la

crtica, la influencia de la canalizacin carece de importancia.

3.3VELOCIDADES DE FLUJO LIMITE; CARGA E INUNDACION

a. La relacin entre la cada de presin del lecho de relleno y lavelocidad de flujo del gas

b. A partir del lquido retenido en el rellenoc. Mediante la observacin visual del relleno


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La velocidad de inundacin, identificada por estos tres efe ct osdistintos, vara algo segn el mtodo utilizado y corresponde ms biena un intervalo de velocidades de flujo que a una constanteperfectamente definida.

En la Fig. 3.2 se presenta la relacin entre la cada de presin atravs del lecho de relleno y la velocidad de flujo del gas en una torreempacada.

Fig. 3.2 Relacin entre la cada de presin a travs del lecho deempaque y la velocidad el flujo del gas en una torre deabsorcin.

La cada de presin por unidad de altura de relleno se debe a lafriccin del fludo, y se representa en coordenadas logartmicas

frente a la velocidad del flujo del gas Gy (Kg de gas/m2

hr) donde losm2 son de seccin transversal de columna supuestamente vaca.

Gyest relacionado con la velocidad superficial del gas mediante

la ecuacin

Gy= Vsyv (3.1)

donde


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Vsy = Velocidad superficial del gas basada en la torre vaca

(m/seg)

sEr r o r!

Cuando el relleno est seco

log P/Z = 1.8 log Gy+ C (3.2)

La cada de presin aumenta, por lo tanto, con la potencia 1.8 dela velocidad.

Si el relleno est irrigado con un flujo constante de lquido, la relacinentre la cada de presin y la velocidad de flujo del gas, para un caudal

de flujo Gx (Kg/m2hr), sigue una lnea como la bcde de la figura. Para

velocidades bajas o moderadas la cada de presin es proporcional a lapotencia 1.8 de la velocidad de flujo, pero en cambio es mayor que lacorrespondiente al relleno seco para la misma velocidad del gas. Alaumentar la velocidad del gas, la curva comienza a torcerse haciaarriba. Por consiguiente, para una velocidad ms elevada, tal como lacorrespondiente a la curva cde, la cada de presin aumentarpidamente para un pequeo incremento de la velocidad del gas. El

aumento puede seguir una variacin continua, segn lo indica la curvacd, o bien presentar variaciones bruscas en los puntos c y d segn serepresenta por la lnea de trazos.

Al aumentar la cada de presin a lo largo de la lnea bc, lacantidad de lquido retenido por el relleno permanece constante y esindependiente de la velocidad del gas. El lquido desciende a travs delrelleno sin verse influenciado por el movimiento del gas.

En el punto c, llamado "punto de carga", el flujo del gas comienza

a impedir el movimiento descendente del lquido. Aparecen entoncesacumulaciones locales de lquido en distintos puntos del relleno.Cuando la velocidad del gas aumenta todava ms, crece la cantidad delquido retenido y la cada de presin vara a lo largo de la lnea cde,variando ms rpidamente con la velocidad del gas que anteriormente.En el punto e que es el punto de inundacin, la parte superior delrelleno est cubierta con una capa de lquido a travs de la cualburbujea el gas. El lquido no puede seguir ya descendiendo a travs


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del relleno, de forma que aumenta el espesor de la capa de lquidohasta que es expulsado fuera de la torre por el gas.

Es evidente que la velocidad del gas durante la operacin de unatorre de relleno tiene que ser inferior a la velocidad de inundacin.Hasta cunto debe ser inferior la torre? Cuanto mayor es lavelocidad del gas, menor es la torre, pero mayor es el costo delfuncionamiento.

Generalmente, la velocidad ptima es del orden del 50% de lavelocidad de inundacin.

En la Fig. 3.3 se presentan correlaciones para estimar lasvelocidades de carga e inundacin, en donde las constantes tienen los

siguientes significados:

Gx= flujo msico del lquido (Kg/m2hr)

Gy = flujo msico del gas (Kg/m2hr)

x= densidad del lquido (Kg/m3)y = densidad del gas (Kg/m3)av= rea de la superficie del relleno seco por unidad de

v = viscosidad del lquido (centipoise)

gc= factor de conversin de la ley de Newton

= (1.271 x 108

m2

Kg/Kgf hr) = porosidad, o fraccin de huecos del relleno (adimensional)

Las velocidades msicas estn basadas en el rea total de la seccintransversal de la torre. La tabla 3.1 presenta valores tpicos de reamedia por unidad de volumen de la torre (a v), y de porosidad () paradistintos tipos de empaque.

Si se conoce la relacin entre el flujo de inundacin y el flujo real

se puede calcular el dimetro de la columna.


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Fig. 3.3 Correlaciones para la estimacin de las velocidades decarga e inundacin.

Tabla 3.1 Caractersticas fsicas de los empaques para torres deabsorcin.


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Cuerpos de relleno tpicos para torres: a) Montura Berl, b)

Montura Intalox, c) Anillo Rasching, d) Anillo Lessing, e) Anillo

partido en cruz, f)Anillo en espiral simple, g)Anillo de espiral doble,

h)Anillo de espiral triple


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4.PRINCIPIOS DE DISEO EN LA ABSORCION

4.1 BALANCES DE MATERIA

La torre de absorcin es un aparato de contacto diferencial, ycomo tal no hay variaciones bruscas de composicin (como ocurre enlas torres de platos) sino que la composicin vara de forma continuade un extremo a otro de la columna.

Los balances de materia en una parte de la columna (Fig. 3.4)

quedaran:

Balance total:

L2+ V = L + V2 (3.3)

Balance del componente extrado:


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L2X2+ VY = LX + V2Y2 (3.4)

Y con base en las corrientes de salida:

L2+ V

1= L

1+ V

2(3.5)

L2X2+ V1Y1= L1X1+ V2Y2 (3.6)

Todas las ecuaciones anteriores son similares a las globales paralas columnas de platos en destilacin, y por este motivo, a partir de(3.4) obtenemos:

Y = LV

X + V2Y2 - L2X2V

(3.7)

que es la denominada "ecuacin de la lnea de operacin" y representalas composiciones de las fases lquida y gas respectivamente. Esimportante hacer notar que las velocidades de flujo V y L varannotablemente de un punto a otro de la columna, de tal manera que laslneas de operacin pocas veces son lneas rectas.


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Fig. 3.4 Balance de materia sobre una columna de absorcin

4.2 RELACION LIMITE GAS-LIQUIDO

La ecuacin (3.7) indica que la pendiente media de la lnea deoperacin es igual a L/V, esto es, la relacin entre los flujos molaresde lquido y gas. As, para un determinado flujo del gas, una reduccindel flujo de lquido provoca una disminucin en la pendiente de la lneade operacin.

Considrese la lnea de operacin ab de la Fig. 3.5. Supngase quela velocidad del gas y las condiciones extremas X2, Y e Y2 se

mantienen constantes, mientras que se hace disminuir la velocidad deflujo del lquido L. En estas condiciones, el extremo superior de lalnea de operacin se mueve en direccin a la lnea de equilibrio y laconcentracin X1 de la solucin concentrada aumenta.

La concentracin mxima posible de la solucin, y la menorvelocidad de lquido que se puede utilizar se obtiene cuando la lnea deoperacin toca a la curva de equilibrio, segn se indica mediante la

lnea 2-1'. Para esta condicin se necesita una altura infinita de laseccin de relleno, puesto que la diferencia de concentracindisponible para la transferencia de materia se hace cero en el fondode la torre. As, para que una torre real pueda operar es preciso quela velocidad del lquido sea mayor que este valor mnimo.

Si se considera la relacin lmite (L'/V')min cuando

Y = Y1X = X1*


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Fig. 3.5 Evolucin del proceso de absorcin de un gas en unatorre empacada.

en donde

L' = L(1 - X)V' = V(1 - Y)

la ecuacin (3.4) queda:

L'

X2

1 - X 2 -

X

1 - X =V'

Y2

1 - Y 2 -

Y

1 - Y (3.8)

y (L'/V')mi n sera

(L'/V')min=

Y21 - Y 2

- Y11 - Y 1

X21 - X 2

-X1*

1 - X 1 *

(3.9)


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La relacin L'/V' es una variable econmica importante para laabsorcin en contracorriente en una torre. Si la relacin lquido-gases grande, la distancia media entre las lneas de operacin y equilibrioes tambin grande, y como la diferencia de concentracin esfavorable en toda la torre, sta es de pequea altura. Sin embargo, s ihay que recuperar el soluto gaseoso, el costo de recuperacin eselevado debido a que la solucin que se obtiene es diluda.

4.3 EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA ABSORCION

Cuando un gas rico en soluto se introduce como alimentacin enuna torre de absorcin, la temperatura vara a lo largo de la torre, yeste gradiente de temperatura afecta a la forma de la lnea de

equilibrio (Fig. 3.6). La velocidad de absorcin es grande en la ent radadel gas, y el calor de condensacin y disolucin del componenteabsorbido puede ser suficiente para provocar un aumentoconsiderable de la temperatura del lquido.

En la mayor parte de las torres alimentadas con una corriente degas diluda o moderadamente concentrada, el gradiente detemperatura en la columna es pequeo y la lnea de equilibrio es muyaproximada a la recta.

4.4 ANALISIS DE UNA SECCION DIFERENCIAL

Ya se ha visto que la velocidad con la cual un componente A estransferido de una corriente a otra en una seccin diferencial de lacolumna es:

d(Lx) = d(Vy) = d(NA) (3.10)

donde

NA = transferencia del componente A (Kg-mol/hr)


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Fig. 3.6 Influencia de la temperatura sobre la lnea de equilibrioen un proceso de absorcin.

5.VELOCIDAD DE ABSORCION

La altura de una torre de relleno depende de la velocidad deabsorcin que por otra parte, depende de la velocidad detransferencia de materia a travs de las fases de lquido y gas. En elanlisis que se presenta a continuacin se tienen las siguientessuposiciones:

1.- No se considera la posibilidad de reacciones qumicas entre elcomponente absorbido y el lquido.

2.- Se desprecia el calor de disolucin.

5.1 SISTEMAS DE RESISTENCIA DOBLE

El componente A1, que es el soluto gaseoso que se transfiere

desde el gas al lquido, tiene que pasar en serie a travs de dosresistencias difusionales correspondientes al gas y al lquido.


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Si se considera la Fig. 3.7, y en ella la absorcin tiene lugar en laseccin diferencial dZ, en donde:

dNA = velocidad de absorcin (Kg-mol/hr)

dA = rea interfasial de contacto entre las fases (m2

)

Fig. 3.7 Absorcin del gas en una seccin diferencial de unacolumna empacada.

Las concentraciones de las corrientes de gas y lquido expresadasen fraccin molar del componente A, son Y y X respectivamente.

La velocidad de transferencia del componente A, desde el gashasta la interfase es:

dNA=k'y (Y - Yi) dA (3.11)

donde

k'y = coeficiente de transferencia de masa en la fase gaseosa

(Kg-mol/m2hr) = factor de velocidad relativa


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Y i = fraccin molar de A en el lado del gas de la interfase

Y-Yi = fuerza impulsora a travs de la resistencia del gas

En la absorcin o desorcin de gases, el componente A cruza lainterfase, mientras que el componente B es inerte y estacionario conrespecto a la interfase, y en ese caso

=(1 - Y i) - (1 - Y )

l n1 - Y i1 - Y

=Y - Y i

l n1 - Y i1 - Y

(3 .12)

La velocidad de transferencia del componente A en la fase lquidadesde la interfase, hasta la masa global del lquido es:

dNA= k'x(Xi- X) dA (3.13)

donde

k'x = coeficiente de transferencia de masa en la fase lquida

(Kg-mol/m2hr)(unidad de diferencia de fraccin molar)Xi = fraccin molar del componente A en el lado de lquido de la

interfaseX = fraccin molar del componente A en la masa global dellquido.

En esta ecuacin para la transferencia en la fase lquida se omite debido a que se utilizan soluciones muy diludas (la difusividad esgrande) y tiende a uno.

Si se supone que hay equilibrio en la interfase Xi e Yi son las

coordenadas de un punto situado sobre la curva de equilibrio.

Puesto que la velocidad de prdida del componente A de la fasegaseosa es igual a la velocidad de ganancia de dicho componente por ellquido, el trmino dNAde la ecuacin (6) tiene el mismo valor que en la

ecuacin (3.13); por otra parte de acuerdo a la ecuacin

d(LX) = d(VY) = dNA

dNA=k'y (Y - Yi) dA = k'x(X i - X)dA = d(VY) = d(LX) (3.14)


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Esta ltima ecuacin constituye el fundamento de latransferencia de materia en torres de relleno.

Por otra parte, considerando

k'y (Y - Yi) dA = d(VY)

ydA = a S dZ

donde

a = rea de la interfase por unidad de volumen de la seccin de

relleno (m2/m3 de volumen de relleno)S = rea de la seccin transversal de la torredZ = altura diferencial

El trmino d(VY) tambin se puede transformar en una formams conveniente. Sea V' la velocidad de flujo del componente B, enmoles por hora. As

V =V'

1 - Y

Puesto que B no se absorbe, V' es constante a lo largo de latorre. Por consiguiente

d(VY) = V' dY

1 - Y =

V'

(1 - Y) 2 dY = V

dY

1 - Y

Substituyendo d(VY) y dA se tiene

k'y (Y - Yi) a S dZ = V

dY1 - Y

k'y (Y - Yi) a dZ =

V

S

dY

1 - Y = GMY

dY

1 - Y (3.15)

donde


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GMY= velocidad msica molar del gas (Kg-mol/m2hr)

Similarmente, para

k'x(Xi- X) dA = d(LX)

se llega a

k'xa (Xi- X) dZ = GMXdX

1 - X (3.16)

donde

GMX= velocidad msica molar del lquido (Kg-mol/m2)

Para la utilizacin de las ecuaciones (3.15) y (3.16) es precisointegrarlas de Z = 0 hasta Z = ZT (altura de la columna). Esta

integracin depender de:

1. - La forma de la lnea de equilibrio2.- La variacin en concentracin de las corrientes en la torre

3. - Importancia relativa de las dos resistencias

En base a estos tres puntos se puede presentar el caso general,en el que la lnea de equilibrio presenta una gran curvatura, el gas estconcentrado a la entrada y diludo a la salida, y ambas resistenciasson importantes.

El caso ms sencillo se presenta cuando la lnea de equilibrio esrecta, las variaciones en las concentraciones en el gas y el lquido sonpequeas y una de las dos resistencias puede despreciarse.

5.1.1 Caso general

Supngase que se conocen k'ya y k'xa. Si se representan la curva

de equilibrio y la lnea de operacin (Fig. 3.8) y se considera un planode la columna en donde las concentraciones del gas y del lquido son Yy X, ya que la velocidad de transferencia es la misma en ambas fases:


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GMYdY

1 - Y = GMX

dX

1 - X (3.17)

k ' y a (Y - Yi) dZ = k'xa (X i- X) dZ (3.18)

Y - Y iX i - X

= k'x ak'y a

(3.19)

Despejando Y

Y = - k 'x ak'y a

X + Yi+k 'x ak'y a

Xi (3.20)

Esta ltima ecuacin obtenida representa una recta de pendiente-(k'xa/k'ya), y que pasa por los puntos (X,Y) y (Xi, Yi).

La distancia AC es la fuerza impulsora Y-Yi, y la AB es la fuerza

impulsora (Xi-X). El tringulo ABC es conocido como el tringulo XY.


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Fig. 3.8 Representacin de las lneas de operacin y equilibriopara el caso general.

Construyendo varios de estos tringulos a lo largo de la lnea deoperacin se pueden determinar graficamente X o Y en funcin de Xo Y.

Para utilizar estas fuerzas impulsoras, se pueden separar lasvariables de la ecuacin:

k ' y a (Y - Yi) dZ = GMY

dY

1 - Y

expresada como

Y2

Y1

dY

(1 - Y ) (Y - Y i) =

0

ZT

k ' y a

GMY dZ (3.21)

Y2

Y1

dY(1 - Y ) (Y - Y i) = k'y a

GMY ZT (3.22)

en donde

ZT = altura total de la torre

Y2= concentracin del gas a la salida

Y1= concentracin del gas en la entrada.

y (1-Y) son funciones de Y. Se supone que la relacin (k'ya/GMY )permanece constante, lo cual es una aproximacin, puesto que GMYdisminuye desde el fondo hasta la cabeza de la columna debido a laabsorcin del componente A, y lo mismo ocurre a k'ya que depende de

la velocidad msica del gas. La variacin de estos factores tiende acompensarse, y la relacin arriba expresada es aproximadamenteconstante, a excepcin de que el gas alimentado sea muyconcentrado.


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La variacin de (k'ya/GMY ) se puede tener en cuenta utilizando la

media aritmtica de su valor a la entrada y salida. En esta integracinse supone que la eficacia de la torre es la misma para cualquier valorde Z. Esta suposicin no es correcta cuando la canalizacin esgrande.

La ecuacin para el lado del lquido es

X2

X1

dX

(1 - X ) (X i - X ) =

k'x a

GMX ZT (3.23)

Para usar esta ecuacin, se lee Xi-X en los tringulos XY y seprocede a la integracin grfica.

5.1.2 Mtodo simplificado; coeficientes globales

El mtodo general descrito anteriormente se puede aplicarindistintamente a lneas de equilibrio rectas o curvas. Sin embargo espreciso conocer los coeficientes individuales k'ya y k'xa, cuya

determinacin experimental es muy difcil, y no siempre se dispone deellos para el sistema y aparato que interesan. Cuando la lnea deequilibrio es recta, se pueden utilizar los coeficientes globales, queson ms fciles de determinar experimentalmente. Por otra parte, lautilizacin de los coeficientes globales resulta tambin ms sencillaque la de los coeficientes individuales, ya que no es preciso cons trui rlos tringulos XY. El factor de velocidad relativa se supone iguala la unidad o bien se incorpora en la medida del coeficiente global.

En transferencia de masa en absorcin, los coeficientes se

pueden definir desde el punto de vista de la fase lquida o de la fasegaseosa. Cada coeficiente se basa en una fuerza determinada(fuerza impulsora) como se ilustra en la Fig. 3.9. En dicha figura, alcontinuar la lnea vertical AC hasta el punto D de la lnea de equilibrio,se obtiene la magnitud Y*, que es la composicin del gas en equilibriocon el lquido de composicin X. Puesto que en una torre real no sealcanza el equilibrio en ningn punto, Y* no tiene un significado real enla torre, sino que es una ficcin matemtica. La fuerza impulsoraglobal est definida por el segmento AD, o sea Y-Y*.


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Anlogamente, si se utiliza una ecuacin para el lado del lquido,una lnea horizontal AE que corta la lnea de equilibrio en E, define lacomposicin del lquido X*, que es la composicin que tendra el lquidosi estuviese en equilibrio con el gas de composicin Y. La fuerzaimpulsora global est representada en este caso por el segmento AE,o sea X*-X.

Fig. 3.9 Fuerzas impulsoras para la transferencia de masa.Determinacin de los coeficientes globales.

As, el coeficiente global Ky, correspondiente a la resistencia del

gas est definido por la ecuacin:

Ky = dNa/dA

Y - Y* (3.24)

y el correspondiente a la resistencia del lquido est definido por

Kx = dNa/dA

X* - X (3.25)

Si se supone que =1, entonces


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1

Ky =

Y - Y *

k'y (Y - Y i) =

(Y - Y i) + (Y i - Y * )

k 'y (Y - Y i) =

1

k'y +

( Y i - Y * )

k 'y (Y - Y i)

(3.26)

Pero como adems k'y(Y - Yi) = k'x(Xi- X)

1

Ky =

1

k'y +

( Y i - Y * )

k 'x ( X i - X ) (3.27)

En la figura se observa que la relacin (Y i-Y*)/(Xi-X) es la

pendiente (m) de la lnea de equilibrio. As:

1

Ky =

1

k'y +

m

k'x (3.28)

Por otra parte, dividiendo entre a, se obtiene el coeficiente globalbasado en la unidad de volumen de relleno kya:

1

Ky

a =

1

k'y

a +

m

k'x

a (3.29)

Una deduccin anloga conduce a

1

K x a =

1

k'x a +

1

m k ' y a (3.30)

Las unidades de Kya, Kxa, k'ya y k'xa son Kgmol/m3 hr (fraccin

molar).

Segn las ecuaciones anteriores Kya y Kxa son constantes si loson tambin k'ya, k'xa y m.

Las ecuaciones finales de diseo en funcin de los coeficientesglobales se transforman en:


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Y2

Y1

dY

(1 - Y ) (Y - Y * ) =

Ky a

GMY ZT (3.31)

X1

X2

dX

(1 - X ) (X * - X ) =

Kx a

GMX ZT (3.32)

5.1.3 Mtodo de las unidades de transferencia

El concepto de unidad de transferencia se basa en la idea dedividir la seccin de relleno en varias unidades de contacto llamadasunidades de transferencia. La altura de relleno necesaria para unaunidad recibe el nombre de altura de la unidad de transferencia y serepresenta por HTU. La altura total de una seccin de relleno es:

ZT= NtH(3.33)

donde

Nt = nmero de unidades de transferencia

H = HTU

El nmero de unidades de transferencia de una columna de alturatotal ZT est definido por cualquiera de las cuatro ecuaciones

siguientes:

N ty=

Y2

Y1

dY

(1 - Y ) (Y - Y i) (3.34)

N t0y=

Y2

Y1

dY

(1 - Y ) (Y - Y * ) (3.35)


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N tx =

X1

X2

dX

(1 - X ) (X i - X ) (3.36)

N t0x=

X1

X2

dX

(1 - X ) (X * - X ) (3.37)

Cada uno de estos nmeros difiere de los dems en un caso

concreto y la eleccin entre ellos se hace segn conveniencia. Lasdiferencias entre los mismos se compensan con las correspondientesHTU. Los nmeros Nt0y y N t0x se basan en las fuerzas impulsoras

globales, mientras que Ntyy N txestn basados en fuerzas impulsoras

individuales.

A partir de las ecuaciones anteriormente revisadas:

N ty =k' y a

GMY ZT (3.38)

ecuacin en la cual vale 1 o se encuentra includo en el valor de k' y;as, a partir de ZT=N tH

Hy=GMY

k'y a (3.39)

o bien

Hx= GMXk'x a (3.40)

Hoy=GMYK y a

(3.41)

H0x=GMXK x a

(3.42)


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Las magnitudes Hoyy Hox son HTU globales mientras que Hyy Hxson HTU individuales. Cada una de ellas debe ser usadaexclusivamente con su correspondiente N

t.

Las HTU globales estn relacionadas con las HTU individuales en laforma que se indica a continuacin. Eliminando Kya, k'ya y k'xa de

1

K y a =

1

k'y a +

m

k'x a

se obtiene

HoyGMY

= HyGMY

+ m HxGMX

o bien

Hoy= Hy+m GMY

GMX Hx (3.43)

De igual forma

Hox= Hx+GMX

m GMX Hy (3.44)

Los HTU globales, Hoy y Hox son constantes cuando lo son los

factores m, GMX, GMY, k 'y y k'x a lo largo de la torre. Si las lneas de

operacin y equilibrio son rectas, estos factores son constantes ycuando ms se acerquen a la recta dichas lneas, menor es la

variacin de las HTU. El mtodo de HTU es el ms adecuado cuando lalnea de equilibrio es recta y la curvatura de la lnea de operacin esdespreciable. Se han deducido ecuaciones para tener en cuentamoderadas curvaturas de estas lneas.

5.1.3.1 Ventajas del mtodo de la HTU


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La HTU est ntimamente relacionada con el coeficiente detransferencia de materia, y las dos magnitudes son esencialmenteequivalentes. La HTU tiene una visualizacin ms sencilla, ya que sudimensin es simplemente una longitud y se mide en metros. Su ordende magnitud habitual es de 0.15 a 1.5 m. Las unidades del coeficientede transferencia de materia son ms complejas y su valor numricovara entre lmites ms amplios.

5.1.4 Gases diludos

Cuando Y es pequea a todo lo largo de la columna se dice que elgas es diludo, y en este caso se pueden efectuar variassimplificaciones. La primera de ellas consiste en que tanto como (1-

Y) pueden considerarse aproximadamente iguales a la unidad. As,tomando en cuenta los coeficientes globales:

Y2

Y1

dY

Y - Y * =

Kya

GMY ZT (3.45)

Adems se puede considerar que las magnitudes individuales k'ya,

k'xa, Hy y Hx son constantes en todo el aparato. Adems,

generalmente la fase lquida tambin es generalmente diluda, deforma que los trminos (1-X) y (1-Y) de la ecuacin de la lnea deoperacin son aproximadamente iguales a la unidad. Por lo tanto:

L = L'V = V'

y as L y V son constantes y la lnea de operacin es una recta dependiente L/V. Esta lnea se sita fcilmente trazando la recta quepasa por los puntos (X1, Y1) y (X2, Y2).

5.1.4.1 Lneas de operacin y equilibrio rectas.


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Cuando la lnea de operacin y la de equilibrio son rectas, laecuacin

Y2

Y1

dYY - Y *

= KyaGMY

ZT

se puede integrar analticamente. Puesto que tanto Y como Y* varanlinealmente con X, su diferencia tambin lo hace y entonces setendra:

GMYY 1 - Y2

(Y - Y *)M Kya ZT (3.46)

en donde

(Y-Y*)M =(Y1 - Y1*) - (Y2 - Y2* )

lnY 1 - Y1*

Y 2 - Y2*

As

N toy =Y 1 - Y2

(Y - Y *)M (3.47)

Una ecuacin similar se puede deducir para la fase lquida.

5.1.5 Correlaciones para coeficientes de pelcula individuales

Los datos experimentales para el coeficiente de pelcula de gasesen mezclas diludas puede correlacionarse en trminos de

Hy =V

k'y a S (3.48)

donde


28/47

S = seccin transversal de la columnaV = Kgmol de gas total/seg

La ecuacin emprica es

Hy= GyGxNSc0.5 (3.49)

Gy = Kg totales de gas/seg m2

Gx = Kg totales de lquido/seg m2

,, son constantes para cada empaque (Tabla 3.2)

El efecto de la temperatura, que es pequeo, queda includo en elnmero de Schmidt (/D) en donde es la viscosidad de la mezclagaseosa en Kg/m seg, la densidad en Kg/m3 y D la difusividad delsoluto A en el gas en m2/seg. Tanto K'y como Hyson independientes

de la presin.

Esta ltima ecuacin se puede utilizar para corregir los datosdisponibles de absorcin del soluto A en un gas para empaqueespecfico, a absorcin del soluto E en el mismo sistema y con

idnticas velocidades de flujo de masa. Esto se logra mediante:

Hy(E)= Hy(A) (NSc(E)/NSc(A)) 0.5

(3.50)

Las correlaciones para los coeficientes de pelcula de lquidos enmezclas diludas sealan que Hx es independiente de la velocidad del

gas dentro de ciertos lmites tal y como lo indica la siguiente

expresin:

Hx= qGx

x NSc0.5 (3.51)

x= viscosidad del lquido, Kg/m seg

NSc= nmero de Schmidt, x/D


29/47

y Hx est en metros

Tabla 3.2 Altura de una pelicula de gas en una unidad detransferencia

Hy en metros

_____________________________________________________Intervalo de valores (*)

Tipo de empaque Gy Gx_____________________________________________________Anillos de Raschig

9.5 mm 0.620 0.45 -0.47 0 .271-0.678 0 .6 78 -2 .0 34

25.4 mm 0.557 0.32 -0.51 0.271-0.814 0.678-6.10

38.1 mm 0.689 0.38 -0.40 0.271-0.950 2.034-6.10

38.1 mm 0.830 0.38 -0.66 0.271-0.950 0.678-2.034

50.8 mm 0.894 0.41 -0.45 0.271-1.085 0.678-6.10

Albardillas de Berl

12.7 mm 0.541 0.30 -0.14 0.271-0.950 0.678-2.034

12.7 mm 0.367 0.30 -0.24 0.271-0.950 2.034-6.10

25.4 mm 0.461 0.36 -0.40 0.271-1.085 0.542-6.10

38.1 mm 0.652 0.32 -0.45 0.271-1.356 0.542-6.10

_____________________________________________________

Hy en metros

_____________________________________________________Tipo de empaque Intervalo de Gx (*)

_____________________________________________________Anillos de Raschig

9.5 mm 3.21x10 - 4 0.46 0.542-20.34

12.7 mm 7.18x10 - 4 0.35 0.542-20.34

25.4 mm 2.35x10 - 3 0.22 0.542-20.3438.1 mm 2.61x10 - 3 0.22 0.542-20.34

50.8 mm 2.93x10 - 3 0.22 0.542-20.34

Albardillas de Berl

12.7 mm 1.456x10 - 3 0.28 0.542-20.34


30/47

25.4 mm 1.285x10 - 3 0.28 0.542-20.34

38.1 mm 1.366x10 - 3 0.28 0.542-20.34_____________________________________________________

(*) Gy y Gx tienen por unidades Kg totales/m2seg

5.1.6 Clculo de la difusividad

Dado que para el clculo de Hxy Hy se requiere del clculo de D, a

continuacin se presentan dos procedimientos simples para sucuantificacin en fase gaseosa y lquida.

Una ecuacin desarrollada por Fuller, Schett ler y Gidding para elclculo de la difusividad de un gas en otra fase gaseosa es la

siguiente:

Para la fase gaseosa:

D A B =1 X 10 -7 T1.75 (1/MA + 1/MB) 1 / 2

P ( ( V A )1 / 3 + ( V B )1 / 3 )2 (3.52)

A =gas que difunde en B

DAB = coeficiente de difusin de A en B (m2/seg)

T = temperatura absoluta (K) Vi = suma de los incrementos de volumen estructural(volumen de una molcula gaseosa en condicionesnormales)P = presin (atm)MA = peso molecular del gas que difunde

Los valores de los incrementos de volumen de difusin atmico yestructural y los volmenes de difusin para molculas simples sepresentan en las tablas 3.3 y 3.4.

Para la difusin en fase lquida:

DAB = 7.4 x 10-12(MB )T

B VA0.6 (3.53)


31/47

MB = peso molecular del disolvente BB = viscosidad del disolvente (cp)

VA= volumen molar del soluto en el punto de ebullicin

= parmetro de asociacin del lquido principal que contiene a

EJEMPLOS

1.- Calcule el flujo de inundacin para una columna empacada al azarcon anillos de cermica tipo Raschig de 1", utilizada para laabsorcin de amoniaco procedente de aire, mediante agua. Lascondiciones de operacin son:

T = 21.1C

P total = 1 atmsferaGx/Gy = 1.0

Suponga que el gas se comporta como un gas perfecto y que elamonaco tiene un efecto despreciable sobre las corrientes degas y lquido.

SOLUCION

Considerando el peso molecular del gas igual al del aire = 29:

y=(29 Kg/Kgmol) (273 K)

(22.4 m3/Kgmol)(294.1K) = 1.2 Kg/m3

x = 998 Kg/m3x= 1 cp

Gx/Gy= 1

De la figura 3.3 se ve que para

Gx

Gyyy = (1)

1.2

998 = 0.035

Y de la tabla 3.1, leyendo los valores de avy para el empaque:

av = 190 m2/m3

= 0.73


32/47

Gy2(190)(1)0. 2(998/998)/(1.271x108)(0.73)3(1.2)(998) = 0.17

Gy =

(0.17)(1.271x108)(0.73)3(1.2)(998)

(190)(1)0.21 / 2

Gy = 7500 Kg/m2 hr (Flujo de inundacin)

Tabla 3.3 Incrementos de volumen de difusin atmico yestructural, V

_____________________________________________________Atomo V

_____ ______C 16.5H 1.98O 5.48N* 5.69Cl* 19.5S* 17.0

Anillo aromtico -20.2Anillo heterocclico -20.2

_____________________________________________________* Valores determinados con un nmero reducido de experiencias

Tabla 3.4 Volmenes de difusin para molculas simples (V)

_____________________________________________________

Molcula V Molcula VH2 7.07 CO 18.9

D2 6.70 CO2 26.9

He 2.88 N2O 35.9

N2 17.9 NH3 14.9

O2 16.6 H2O 12.7

Aire 20.1 CCl2F2 114.8*


33/47

Ar 16.1 SF6 69.7*

Kr 22.8 Cl2 37.7*

Xe 37.9* Br2 67.2*

Ne 5.59 SO2 41.1*

_____________________________________________________* Valores determinados con un nmero reducido de experiencias

2. - Se desea disear una torre empacada con anillos Raschig de 1"para sulfitar un jugo de frutas con una mezcla de aire y SO2. El

gas contiene a la entrada 30% en volumen de SO2 y se supone que

para que se lleve a cabo un buen proceso de sulfitacin, el gas de

salida debe llevar una concentracin de SO2 del 10%. Latemperatura de trabajo es de 30C y la presin de 1 atm. Sedesea utilizar un flujo de 2 veces el mnimo para el jugo. El flujo

de aire sin SO2 que se quiere manejar es de 475 Kg/m2hr.

Calcular la altura del empaque para llevar a cabo el proceso.

Datos de equilibrio para el sistema aire-SO2-agua (fraccin molar)

Yi Xi ____ _____

0.112 0.00280.232 0.00560.359 0.00840.495 0.01110.634 0.01390.774 0.0166

Supngase que en este caso pueden utilizarse las siguientesecuaciones para el clculo de coeficientes de transferencia:

k'x a = 0.664 Gx0.82

k'y a = 0.100 Gy0.70 Gx0.25

SOLUCION


34/47

1) Clculo del flujo mnimo del lquido

GMY*

X2

1 - X2 -

X1*

1 - X1*

= GMY*

Y2

1 - Y2 -

Y1

1 - Y1

Para

Y1= 0.30 -> X1* = 0.0071

Y2= 0.10 -> X2 = 0

GMX*

GMY* =

Y21 - Y 2

-Y1

1 - Y 1X2

1 - X 2 -X1*

1 - X 1 *

=

0.1

0.9 -

0 . 3

0.7

0

1 -0.0071

1-0.0071

GMY = (475Kg/m2hr)(1/29 Kgmol/Kg) = 16.4Kgmol aire

m2hr

GMX= (44.395)(16.4) = 728.08 Kgmol lquido/m2hr

Lquido (sin SO2)

Flujo molar = 728.08 Kgmol/m2hrFlujo msico = (728.08)(18 Kg/Kgmol) = 13105.44 Kg/m2hr

Gas (sin SO2)

Flujo molar = 16.4 Kgmol/m2hr

Flujo msico = 475 Kg/m2hr

Flujo de lquido a manejar = 2(13105.44) = 26210.88 Kg/m2hr

2) Determinacin de la lnea de operacin

GMX*

X2

1 - X 2 -

X11 - X 1

= GMY*

Y2

1 - Y 2 -

Y11 - Y 1

Despejando X1(como X2= 0)


35/47

1456.16

-X1

1 - X 1= 16.4

0.1

0.9 -

0 . 3

0.7

X1 = 0.00359

Para obtener la lnea de operacin (cualquier punto y cabeza decolumna):

1456.16

-X

1 - X= 16.4

0.1

0.9 -

Y

1 - Y

Si (1-X)->0

X =1.12625 x 10 -2 Y

1 - Y - 1.2514 x 10- 3

A partir de esta ecuacin se genera la curva de operacin:

Y X_____ ______0.10 0.000.125 0.00036

0.15 0.000740.175 0.001140.20 0.001560.225 0.002020.25 0.002500.275 0.003020.30 0.00359

3) Clculo de coeficientes de transferencia de masa


36/47

a) Clculo de k'ya/

Gy total

(1) (16.4 Kgmol/m2hr)(0.30/0.70)(64.1 Kg/Kgmol de SO2)

= 450.5 Kg de SO2/m2hr

Gy total en (1)

450.5 + 475 = 925.5 Kg gas total/m2hr

(2) (16.4)(0.1/0.9)(64.1) = 116.8 Kg SO2/m2hr

Gy total en (2)116.8 + 475 = 591.8 Kg gas total/m2hr

Gx total

(1) (1456.16Kgmol/m2hr)(0.00359/1-0.00359)(64.1 Kg/Kgmol)

= 336.3 Kg SO2/m2

hr

Gx total en (1)26210.88 + 336.3 = 26547.18 Kg/m2hr

(2) 26210.88 Kg lquido/m2hr + 0 Kg SO2

Gx total en (2)26210.88 Kg/m2hr


37/47

k'ya/ = 0.100 Gy0.70 Gx0.25

En (1):k'ya/ = 0.100 (925.5)0.70 (26547.18)0.25= 152.22

En (2):

k'ya/ = 0.100 (591.8)0.70 (26210.88)0.25= 110.95

k'ya/promedio = 131.585 Kgmol/hrm3

b) Clculo de k'xa

k'xa = 0.664 Gx0.82

En (1):

k'xa = (0.664)(26547.18) 0.82 = 2817.5

En (2):

k'xa = (0.664)(26210.88)0.82

= 2788.2

k'xapromedio = 2802.85 Kgmol/hr m3

4) Clculo de la pendiente de la lnea de unin

m = -k'xa

k'ya = -

2802.85

131.585 = -21.3

Gobierna la resistencia en el gas.

5) Determinacin de las concentraciones de la interfase

Y = -k'xa k'ya

X + Yi +k'xa k'ya

Xi


38/47

Y = -21.3 X + Yi + 21.3 Xi

Y = 0.10 X = 0

0.10 = Yi + 21.3 Xi

0 .10 - Y i

21.3 = Xi

Xi = 0.00469 - 0.0469 Yi

Yi Xi0 0

0.112 0.0028

pendiente =0.112

0.0028 = 40

Yi = 40 Xi

Por lo que

Xi = 0.00469 - (0.0469)(40Xi)Xi = 0.00469 - 1.876 Xi2.876 Xi = 0.00469Xi = 0.00163Yi = 0.0652

Considerando los puntos desde Xi=0 hasta Xi=0.0111, la lnea deequilibrio puede ser descrita por una ecuacin del tipo:

Yi = 42.75 Xi - 0.0038 corr = 0.9996

a) Para Y=0.10 X=0

Xi =0.10 - Yi

21.3


39/47

Xi =0.10 - (42.75 Xi - 0.0038)

21.3

64.05 Xi = 0.1038 Xi = 0.00162 Yi = 0.0655

b) Para Y=0.30 X=0.00359

0.30 = (-21.3)(0.00359) + (Yi + 21.3 Xi)0.3765 = Yi + 21.3 Xi0.3765 = (42.75 Xi - 0.0038) + 21.3 Xi

0.3083 = 64.05 XiXi = 0.00594Yi = 0.25

Y2

Y1

dY

(1 - Y ) (Y - Y i) = 5.4321 =

k'ya GMY'

ZT

G MY = 16.4 +7.0286 + 1.86

2 = 20.84 Kgmol/hr m2

k'ya = 132 Kgmol/m2hr

ZT=(5.4321)(20.84)

132 = 0.8576

Y Yi Y - Yil

( 1 - Y ) ( Y - Y i ) Y Ord. media rea

0.10 0.0652 0.0348 31.93 0.020.12 0.083 0.037 30.71 0.02 31.32 0.62640.14 0.095 0.045 25.84 0.02 28.27 0.56550.16 0.125 0.035 34.01 0.02 29.93 0.59850.18 0.133 0.047 25.95 0.02 29.97 0.5995


40/47

0.20 0.147 0.053 23.58 0.02 24.77 0.49530.22 0.166 0.054 23.74 0.02 23.66 0.47320.24 0.187 0.053 24.83 0.02 24.28 0.48570.26 0.208 0.052 25.99 0.02 25.41 0.50820.28 0.228 0.052 26.71 0.02 26.35 0.52700.30 0.25 0.050 28.57 0.02 27.64 0.5528

5.4321

3. - Los datos experimentales que se dan a continuacin seobtuvieron en la absorcin de amonaco del aire por medio de

agua, utilizando una torre empacada con anillos Raschig de 1", conuna altura de 690 mm.

Determine el coeficiente global de transferencia de masa Kya.

Datos:

Temperatura del lquido = 28C

Caudal de lquido libre de NH3= 14650 Kg/hr m2

Presin: en el fondo del empaque = 755.5 mm Hg

en la cspide del relleno = 755.2 mm HgCaudal de aire libre de NH3= 1120 Kg/hr m2

Composiciones:Fase lquida

Cabeza: 0.0000127 Kg NH3/Kg H2O

Colas : 0.000620 Kg NH3/Kg H2O

Fase gaseosaCabeza: 0.000438 Kg NH3/Kg aire

Colas : 0.00837 Kg NH3/Kg aire

Para soluciones diludas los datos de equilibrio del sistema puedenrepresentarse por la ecuacin:

lnp

m' = -

4425

T + 10.82


41/47

donde

p = presin parcial del amonaco en la fase gaseosa (atm)m'= moles de amonaco por 100 gramos de aguaT = temperatura absoluta ( K)

SOLUCION

1) Clculo de fracciones molares

Y1=0.00837/17.03

0.00837

17.03 +

1

2 9

= 0.01405

Y2=0.000438/17.03

0.000438

17.03 +

1

2 9

= 0.000745

X1=0.000620/17.03

0.000620

17.03 +

1

1 8

= 0.000656

X2=0.0000127/17.03

0.0000127

17.03 +

1

1 8

= 0.00001344

2) Ecuacin de la lnea de equilibrio

En vista de los bajos valores de X e Y, la ecuacin de la curva deoperacin ser casi lineal y puede considerarse como tal dentrode la precisin de los datos. Como se estn manejando solucionesdiludas, para 28C, esto es, 301K:

lnp

m' = -

4425

301 + 10.82 = - 3.88


42/47

m'

p = 48.4

Adems la relacin entre X y m' es:

X =m'

m ' + 1 0 0 0 / 1 8

y como m'-> 0

X = 0.018 m'

de donde

p = m'48.4

= X(0.018) (48.4)

= 1.148 X

Considerando una presin media de la torre de 755.4 mm Hg o0.994 atm:

Y =p

P

p = YP

YP = 1.148 XX = 1.148 X = 1.154 X

0.994

c) Clculo de Kya (Kgmol/m3hr)

La ecuacin de velocidad en funcin del coeficiente global detransferencia de masa es:

Kya

GMY ZT =

Y1 -Y2( Y 1 - Y1 *) - (Y2 - Y2 * )

lnY 1 - Y1*

Y 2 - Y2*

Y como Y* = 1.154 X

Y1 - Y1* = 0.01405 - 0.000656(1.154) = 0.01329


43/47

Y2 - Y2* = 0.000745 - 0.00001344(1.54) = 0.000729

(Y-Y*)M = 0.01329 - 0.0007219 = 0.00433

ln 0.01329 0.000729

Y 1 - Y2(Y-Y*)M

=0.01331

0.00433

3.07 =Kya

GMY ZT

GMY= 1120

Kg

hr m 2 x

1

2 9 = 38.62 Kgmol/hr m2

ZT= 0.69 m

Kya = 3.07GMY

ZT =

(3.07) (38.62)

0.69

Ky a = 172 Kgmol/m3hr

PROBLEMAS PROPUESTOS

1. - Evale los coeficientes de transferencia de masa global eindividuales para la absorcin de metanol contenido en aireutilizando agua y una torre empacada con anillos Raschig de unapulgada. La operacin se lleva a cabo a 80F y 1 atm. Laconcentracin de metanol en las fases lquida y gaseosa es tan

pequea que tanto la curva de operacin como la de equilibrio sepueden considerar lneas rectas. Los flujos msicos del gas y del

lquido son 900 y 500 lb/hr ft2.

Datos:

a. Datos de equilibrio a 80F y bajas concentraciones:

p = 0.280 X


44/47

p = presin parcial de metanol en atmsferasX = fraccin molar de metanol en el lquido

b. Los valores del coeficiente de difusin para metanol en aire yagua a 80F son:

D G = 0.618 ft2/hr

D L= 6.86 x 10-5 ft2/hr

2. - En una columna de absorcin se estn recuperando 99% del

amonaco que entra a ella como una mezcla de aire y amonaco,para lo cual se utiliza agua como agente absorbente. La mezclagaseosa contiene 30% mol de amonaco. La temperatura deabsorcin se mantiene constante e igual a 30C, y la presin es deuna atmsfera.

a. Cul es el flujo mnimo de agua?b. Para un flujo de agua de 50% mayor que el mnimo, cuntasunidades de transferencia globales se requieren del lado dellquido y cuntas del lado del gas?

3.- Un gas soluble es absorbido en agua, usando una torre empacada.La relacin de equilibrio se puede tomar como

Ye = 0.06 Xe

ecuacin en la cual Ye y Xe son las relaciones de soluto acomponente inerte en moles. Las condiciones terminales son:

Cabeza ColaX 0 0.08Y 0.001 0.009

Si Hx=0.24 m y Hy=0.36 m, cul es la altura del empaque?Cuntas etapas ideales se requieren?


45/47

4. - Se desea sulfitar un jugo de frutas por medio de una mezclagaseosa SO2-aire. El jugo se alimenta a 303K y el proceso se

maneja a una presin de 1.013 x 105

Pa. El gas de entradacontiene 6% molar de SO2y a la salida 0.3% molar de SO2. El rea

de la seccin transversal de la torre es de 0.426 m2. El flujo delgas de entrada es de 13.65 Kgmol de gas inerte/hr y el del jugode entrada es de 984 Kgmol de jugo libre de SO2/hr. Los

coeficientes de transferencia de masa individuales son

Hx = 0.436m

Ky a = 6.06 x 10-7 Kgmol/seg m3 Pa

y se supone que permanecen constantes a lo largo de la torre.

a. Determnese por integracin grfica el valor de Nyb. Calclese la altura del empaque.

5. - Se quiere disear una columna de absorcin para recuperar el95% de acetona de una corriente de aire. Se usar agua comoabsorbente. El aire a la entrada contiene 14% mol de acetona. Lacolumna se operar a 80F y 1 atm. El agua a la entrada contiene

0.02% mol de acetona, y a la salida 7% mol.

Calclese:

a. La velocidad de inundacinb. El flujo msico del agua a la entrada si se maneja un flujo

de gas de 500 ft3/min (p = 1 atm, T = 32F).c. El nmero de unidades de transferencia en funcin decoeficientes globales del lado del lquido.d. La altura del empaque si se usan anillos Raschig de 1"

Para los datos de equilibrio sese:

p a= paaX

ln a= 1.95 (1 - X) 2

La presin de la acetona pura a 80F es de 0.33 atm.


46/47

Para valores de Gyy Gy expresados en lb/hr ft2:

= 1.01 = 0.31

= -0.33

6. - Se desea reducir el contenido de amonaco de una mezcla aire-amonaco de 5.0 a 0.04% en volumen mediante el lavado con agua.

El flujo del gas es de 0.0472 m3/seg (26.7C, 1 atm) (6000

ft3/hr). Se cuenta con una torre de 0.305 m de dimetro y 3.66m de altura del empaque. El empaque es de monturas Berl deporcelana de una pulgada. Es adecuada la torre? Si lo es, qu

flujo de agua deber utilizarse?

Para el sistema las condiciones de equilibrio estn descritas porla ecuacin Y* = 1.414 X.

7.- Una mezcla gaseosa contiene 5% mol de acetona, 1.5% de agua yel resto de aire; se trata de lavar con una corriente de aguautilizando una torre empacada que opera a 1 atm. Se desea

recuperar un 95% de la acetona. El proceso se llevar a caboisotrmicamente a 25C. Cul deber ser el dimetro de la to r rey la altura del empaque si se manejan 90 Kgmol/hr de gas y elempaque es de anillos Raschig al azar de 38 mm? El uso de unflujo de 4900 Kg/hr de agua alimentado en la cabeza se suponeadecuado. Supngase que la mezcla gaseosa que sale de la torreest saturada con vapor de agua.

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