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