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Operaciones de Separacin
Universidad Nacional de Colombia
Departamento de Ingeniera Qumica
ABM
Solubilidades
de gases en
agua. Equilibrio de fases,
variables: P, T, x, y
Ley de Raoult
Ley de Henry
f06_02
El ingeniero debe Para ello
Especificar el equipo Escoge el solvente
Disear Define condiciones de operacin
Operar Construye la base termodinmica,
equilibrio de fases
Evaluar Describe contacto de fases,
hidrulica
Adaptar Determina transferencia de materia
Cumple objetivo de separacin
tbl06_01
tbl06_02
tbl06_03
f06_01
Caractersticas del agente de separacin
Solubilidad respecto del soluto
Volatilidad, muy baja para el solvente de absorcin
Corrosin
Viscosidad
Estabilidad
Toxicidad, costo
f06_08
Las condiciones de
operacin
El equilibrio de fases
El objetivo de
separacin/recuperacin
de soluto
La condicin del agente
de separacin
El tamao del equipo
Equipo, disposicin de flujo: curva de operacin
Flujo de gas
Balance de materia: curva de operacin
f06_11a
Equilibrio de fases
Lj-1
xi,j-1
hj-1
Tj-1
xi,j
hj
Tj Lj
Gj+1
yi,j+1
Hj+1
Tj+1
yi,j
Hj
Tj
Gj
Etapa j
Balance de materia,
lnea de operacin
f06_09
f06_11b
f06_12
Absorcin no isotrmica
1111
1111
11
nnNNNNnn
nnNNNNnn
nNNn
HGhLHGhL
yGxLyGxL
GLGL
Contacto continuo
f06_29
f06_32
Clculo de altura empacada
rea interfacial
Transferencia entre fases
Clculo de las condiciones de interfase,
Clculo de la altura de empaque
Clculo de la altura empacada
Integracin para Z
Manejo de la expresin
Integral
f06_30
aFaF
i
i
i
Li
G
ixiy
GL
x
x
y
y
x
xaF
y
yaF
xxkyyk
/)
1
1(
1
1
1
1ln
1
1ln
)(')('
f06_31
f06_45
Ejemplo 8.2 Treybal R. E., Absorcin isotrmica columna
empacada
Un gas de alumbrado se va a liberar del aceite ligero lavndolo con un aceite. Absorbedor: Dimetro 470 mm, sillas 1,5 plg. Calcular altura del empaque. Gas entrante 0,25 m3/s Solvente PM:260
T 26C T 26C
P 1,07*10^5 N/m2
(803 mm Hg)
x 0,005 benceno
Vapor 2,0%v, benceno
Flujo 1,5 Lmin
Eliminar 96%
Absorcin Condiciones de Operacin: P, T, ctes.
Clculo de la integral
Clculo de altura
empaque
Coeficiente de transferencia de
masa, Shulman, para anillos y
sillas
Bajas concentraciones:
Clculo por diferencias
LI, xI GI, yI
L1, x1 G1, y1
Balance, VC: global
Fondo de columna: 1,
cima: 2,
Gas insoluble, lquido
baja p vapor
Definir incrementos en cambios de composicin para calcular z
n: nmero de
incrementos
Inicio, primer
incremento, fondo, I=1
Concentracin en el
seno del gas
LI, xI GI, yI
L1, x1 G1, y1
Calcular
concentracin del
lquido entrando al
incremento
Concentracin del
seno del lquido
Condicin de
fases: punto de la
lnea operatoria
Calcular coeficientes de
transferencia, ec. Shulmann.
Calcular condiciones
correspondientes, en
equilibrio
Calcular z
Calcular I=I+1 hasta n