Balance de Materia. Etapas. Cascadas
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UNI-FIQT PI 144/A. CICLO 2015-3
CAPTULO V (CONTINUACION)
BALANCES DE MATERIA
ETAPAS. CASCADAS
Ing. RAFAEL J. CHERO RIVAS
UNI, 26 de enero 2016
Lima- Per
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26/01/2016 Ing. RAFAEL J. CHERO RIVAS 2
Columna de etapas
Se muestra una Columna de Np etapas, trabajando con la Operacin de Destilacin. En este caso, la columna es de Np = 07 etapas, trabajando en contracorriente: la fase lquida cae, la
fase vapor sube. Fondos
Q7
Q1
Alim
Destilado
Condensador
Etapas (7)
Reboiler
L V
A
B
-
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BALANCES DE MATERIA. CONTACTO EN CONTRACORRIENTE
Np Etapas
Vi-1 Li
Vi Li+1
F
Reboiler
V1 L2
W
+ QR ?
LNN
Condensador
VNN-1
- QC ?
D Se muestra como esquema una Columna de Destilacin de Np etapas ideales (Np se debe calcular). El bloque central representa Np etapas. F: Alimentacin D: Destilado W: Residuo
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Columna de absorcin o desorcin de etapas
Figura mostrando esquemticamente las dos fases en contacto. La columna tiene 2 etapas (Np = 2). El equipo trabaja en contracorriente: el lquido cae, el gas (o vapor) sube.
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Los balances de materia que se van a realizar a continuacin pueden formularse en: peso o en moles. Generalmente se trabaja en moles. Los balances son semejantes, independientemente de la operacin unitaria. En la cascada se encuentran presentes dos fases cualquiera: una fase pesada (que cae) y una fase ligera (que sube). La transferencia de masa se produce desde una a la otra fase (de la fase ligera a la fase pesada o a la inversa).
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En los diagramas de operacin que se muestran a continuacin se grafica tanto la curva de equilibrio, como la representacin de los balances de materia (recta o curva de operacin, depende del tipo de grfico que seleccione para trabajar).
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Balance de materia en una cascada en contracorriente
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Representacin del balance de materia de una columna de absorcin
L/G = (y1 y2)/(x1 x2)
Ecuacin de la recta de operacin:
Configuracin de flujo: Contracorriente En fracc mol la ecuacin del balance de materia es una recta solamente para soluciones diluidas. Para soluciones soncentradas, es una curva.
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Desorcin gaseosa en contracorriente
Ecuacin de la recta de operacin:
L/G = (y1 y2)/(x1 x2)
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Absorcin en corrientes paralelas
La recta de operacin tiene pendiente negativa.
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Contacto en corrientes cruzadas
Contacto en corrientes cruzadas. Diagrama de operacin resultantes. Las tres etapas mostradas son etapas de equilibrio.
L V
A
Tres rectas de operacin con pendientes negativas.