Absorción Columna de Platos
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Transferencia de Masa.
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UNI-FIQT
PI 144/A. CICLO 2015-1
Ing. RAFAEL J. CHERO RIVAS
22 mayo 2015
ABSORCIN
COLUMNA DE PLATOS
-
22/05/2015 Ing. Rafael J. Chero Rivas 2
Absorcin. Definicin Operacin unitaria de transferencia de materia que
consiste en poner en contacto un gas con un lquido, el
cual disuelve selectivamente a alguno(s) de sus
componentes, con objeto de separarlo(s).
soluto
L G
Absorcin
soluto
L G
Desorcin
-
22/05/2015 Ing. Rafael J. Chero Rivas 3
Co
lu
mn
a
de
p
la
to
s
de
c
am
pa
na
s
de
b
or
bo
teo
-
AB
SO
RC
IN
Y
DE
SO
RC
IN
Absorc en
Columna
empacada
Desorcin en columna platos
G G L L
-
Absorb
50C
Vapor 30 psia
CO2
Desorb
117C
SO2, HCl, NO
10% CO2
5% O2
12% H2O
30% MEA
Soluc
diluida
Soluc
conc H2O
Purga
Absorcin/ Desorcin
Absorcin de CO2
CO2
CO2
Desorcin de CO2
Ing. Rafael J. Chero Rivas
-
Eq
uilib
rio
Lq
uid
o-g
as
22/05/2015 Ing. Rafael J. Chero Rivas 6
-
Diagrama de
Operacin de una
Columna de
Absorcin de
platos, mostrando
los puntos extremos
de la recta de
operacin
Y1
Xo
YNp+1
XNp Ing. Rafael J. Chero Rivas
Xo
Y1
YNp+1
XNp
-
Se prefiere trabajar con Relaciones molares:
gaseosoinertedemoles
gasensolutodemolesY
lquidoinertedemoleslquidoensolutodemoles
X
La Relacin Molar se puede calcular a partir de fracciones molares
por:
x
xX
y
yY
11
Nota: Cuando se usa la Relacin molar (o relacin en peso),
asegrese que la curva de equilibrio tambin est en la misma
relacin (si no lo est, transforme).
Ing. Rafael J. Chero Rivas
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22/05/2015 Ing. Rafael J. Chero Rivas 9 22/05/2015 Ing. Rafael J. Chero Rivas 9
Diagrama en el cual
se muestra la forma
de encontrar el Flujo
mnimo de solvente
(lquido) en una
Operacin de
Absorcin.
m = (Ls/Gs)mn
Tope
Y =
mol
solu
to/m
ol
iner
te g
as
XNp max
YNp+1
Flujo mnimo de Solvente
X = mol soluto/mol inerte lquido
-
22/05/2015 Ing. Rafael J. Chero Rivas 10
Operating Line
0.02
0.04 0.06
0.08
0.02
0.04
0.06
0.08 0.1
Equilibrium Line - y = 0.75x
0.1
(x1, y1)
(x2, y2)
0.12
slope = L/G
Minimum (L/G)min linem = (Ls/Gs)mn
Flujo mnimo de Solvente en la
Operacin de Absorcin
XNp XNp mx
X, Relac mol lq
XNp, YNp+1
X0, Y1
Recta de Equilibrio
Recta operacin
m = Ls/Gs
NOTA: Recordar
que la recta de
operacin se obtiene a
partir de un Balance de
materia
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22/05/2015 Ing. Rafael J. Chero Rivas 11
Variacin del flujo de Solvente
en la Operacin de Absorcin Se observa el
efecto de variar el
flujo del solvente
(lquido) sobre el
Diagrama de
operacin.
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22/05/2015 Ing. Rafael J. Chero Rivas 12
Desorcin gaseosa en contracorriente
X, Relac mol lq
Grfico que
muestra la
manera de
encontrar el
flujo mnimo
del gas
(Ls/Gs)mx, en
una Operacin
de Desorcin.
m = (Ls/Gs)max
m = (Ls/Gs)
XNp X0
Y1
YNp+1
-
22/05/2015 Ing. Rafael J. Chero Rivas 13
Diagramas de operacin de una columna
absorbedora y una columna
desorbedora
Absorcin Desorcin
(Ls/Gs)mn
Lsmn
Gsmn
Ls
YNp+1
Y1 YNp+1
Y1 Y1 mx
X0 XNp
X0
X0
X0
XNp mx
XNp XNp mx
Gs
Y1 mx
(Ls/Gs)mx
-
Representacin del balance de materia de una columna de Absorcin
Y
X
Tope
Fondo
Pendiente = Ls/Gs
Equilibrio
Y1 (gas sale)
X0 (liquido entra)
Etapa 1
Etapa 2
YNp+1
XNp
Lnea Operacin
Ing. Rafael J. Chero Rivas
La recta color fucsia
representa el balance de
materia en una columna
de Absorcin. Se
muestra adems el
trazado de las etapas de
equilibrio.
X, mol soluto/mol inerte lquido
Y, m
ol
solu
to/m
ol
iner
te g
as
-
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Operating Line
0.02
0.04 0.06
0.08
0.02
0.04
0.06
0.08 0.1
Equilibrium Line - y = 0.75x
0.1
(x1, y1)
(x2, y2)
Minimum L/G line
0.12
7.2
Diagrama de operacin de una columna de
Absorcin
5
6
7
X, Relac mol lq
Recta de equilibrio
(Ls/Gs)
(Ls/Gs)mn
(X0,Y1)
(XNp,YNp+1)
-
N
mero
de e
tap
as t
e
ricas
22/05/2015 Ing. Rafael J. Chero Rivas 16
Utilcese cuando se
cumple la ley de
Henry y Factores
de Absorcin (A) o
Factores Desorcin (S)
constantes
A = L m/G
S = G/(L m)
L, G flujos molares
totales
m: pendiente de la
curva de equilibrio.
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Flujo mnimo de solvente en una
Operacin de Absorcin
22/05/2015 Ing. Rafael J. Chero Rivas 17
Se muestra la pendiente
(Ls/Gs) mnima (tangente
a la curva de equilibrio)
y la pendiente de
operacin para Absorcin
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22/05/2015 Ing. Rafael J. Chero Rivas 18
EFICIENCIAS DE PLATO
