DEBER N° 4
21
1. Trazar curva en fracciones molares % p DATOS Macetona kg Maire kg/kg 25 y1(entrada) 0.1429 2 y2(salida) 0.0101 CURVA DE EQUILIBRIO RECTA DE EQUILIBRIO DATO 0 0 0 PT(atm) 0.0101 0.0101 0.00577 0.1429 0.1429 0.08163 PENDIENTE MINIMA 1.6263 Ecuacion UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA OPERACIONES UNITARIAS III NOMBRE: Thalia Zambrano CURSO : Septimo Semestre FECHA : 2013-09-28 Una columna de absorcion tiene 8 m de altura , 1 ^2 de seccion , contra corriente 500 kg/h de una mezcla gaseosa de acetona aire La contracion del gas a la entrada y salida es 25% p , y 2% p res equilibrio de la cetona y el agua , puede representarse por la ecu donde (p=atm);(x=fraccion molar); _ =760 (1 ). Para el problema de absorcion de la acetona en agua, determin concentraciones de salida de las dos fases si el flujo de agu mitad y calcular el coeficiente de trasnporte. 1=( 1/ )/( 1/ + / ) x= / 1.75 p= =/ ( / )_ =1.6263 +0.0101
description
deber
Transcript of DEBER N° 4
1. Trazar curva en fracciones molares
% pDATOSMacetona kg/kg-molMaire kg/kg-mol
25 y1(entrada) 0.14292 y2(salida) 0.0101
CURVA DE EQUILIBRIO
RECTA DE EQUILIBRIODATO
0 0 0 PT(atm) 10.0101 0.0101 0.005770.1429 0.1429 0.08163
PENDIENTE MINIMA
1.6263
Ecuacion
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA
OPERACIONES UNITARIAS III
NOMBRE: Thalia ZambranoCURSO : Septimo SemestreFECHA : 2013-09-28
Una columna de absorcion tiene 8 m de altura , 1 𝑚^2 de seccion , aque fluye en contra corriente 500 kg/h de una mezcla gaseosa de acetona aire y 500 kg/h.La contracion del gas a la entrada y salida es 25% p , y 2% p respectivamente. El equilibrio de la cetona y el agua , puede representarse por la ecuacion 𝑝=1,75𝑥 donde (p=atm);(x=fraccion molar);𝑃_𝑇=760 𝑚𝑚𝐻𝑔(1𝑎𝑡𝑚).Para el problema de absorcion de la acetona en agua, determinar las concentraciones de salida de las dos fases si el flujo de agua se reduce a la mitad y calcular el coeficiente de trasnporte.
𝑦1=(𝑦1/𝑀𝑎𝑐𝑒𝑡𝑜𝑛𝑎)/( 1/𝑦+ /𝑀𝑎𝑐𝑒𝑡𝑜𝑛𝑎 𝑦𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑀𝑎𝑖𝑟𝑒)
x=𝑝/1.75p=𝑦𝑃𝑦=𝑝/𝑃
( /𝐿𝐺)_𝑚𝑖𝑛𝑦=1.6263𝑥+0.0101
x y0 0.01
0.0057 0.019269910.083 0.1449829
FLUJO DEL LIQUIDO MOLARDATO
Flujo masico(kg/h) 250 Masa agua(kg/kg-mol) 18
L(kg-mol/h) 13.8888889
FLUJO DEL GAS MOLAR
Flujo masico(kg/h) 500
0.07647908
31.2178932
G(kg-mol/h) 16.0164556
PENDIENTE REAL
0.8671637
Ecuacion
x y0 0.01010101
0.0057 0.015043840.083 0.0820756
𝑦_𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜=(∑▒𝑦)/2𝑀 ̅)=𝑦_𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜∗𝑀𝑎𝑐𝑒𝑡𝑜𝑛𝑎+(1− _𝑦 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜)Maire
𝑀 ̅)(kg-kg-mol)
( /𝐿𝐺)_𝑟𝑒𝑎𝑙𝑦=0,861𝑥+0,010
𝑦=1.6263𝑥+0.0101
0 0 00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
f(x) = 0.867163700497034 x + 0.0101010101010101
f(x) = 1.75 x
C.ELinear (C.E)R.O(min)R.O(real)Linear (R.O(real))
X
Y
Comprobacion:
0.8671637005 1.62626263
Concentracion de liquido a la salida
x1 0.1531
2. Calculo del numero de unidades de Transferencia
R.Operacion 0.01510628R.Equilibrio 0.26791162
Fondo -0.1251Cabeza 0.0050
Err:502
0 0 00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
f(x) = 0.867163700497034 x + 0.0101010101010101
f(x) = 1.75 x
C.ELinear (C.E)R.O(min)R.O(real)Linear (R.O(real))
X
Y
𝑁𝑂𝐺=(𝑦1−𝑦2)/( − ^𝑦 𝑦 ∗ )_𝑚
(𝐿/𝐺)_𝑟𝑒𝑎𝑙>( /𝐿)_𝐺 𝑚𝑖𝑛
<
( −〖𝑦 𝑦〗 ^ "∗ " )_𝑓( −〖𝑦 𝑦〗 ^ "∗ " )_𝑐( −〖𝑦 𝑦〗 ^
"∗ " )_𝑚
NOG Err:502 cte
3.Coeficiente de transporte de masaHOG
Err:502 DATOAREA(m^2) 1
16.016455579 ALTURA(m) 8
Err:502
NOTA: COMO DEBE SER ASI SE DEBE ITERAR HASTA QUE NO SE CRUCEN LAS CURVAS
MODIFICANDO LAS CONDICIONES DE EQUILIBRIO
ASUMIR Ec.y= 0,8672x+b Ec y=0,8672x+0,1107
X1 b y2 NOG
0.08109619 0.07253052 0.0725305237 0.0009388 0.01470548 0.00500357 14.0552768
AL ITERAR CON EL PROGRAMA DE BUSCAR OBJETO SE OBTIENE: X1 0.08109619Y2 0.07253052
𝑍=𝑁𝑂𝐺∗𝐻𝑂𝐺𝐻𝑂𝐺=𝐺_𝑣/𝐾𝐺𝑎 𝐺_𝑣=𝐺/𝐴𝐾𝐺𝑎=𝐺_𝑣/𝐻𝑂𝐺
(𝐿/𝐺)_𝑟𝑒𝑎𝑙<( /𝐿)_𝐺 𝑚𝑖𝑛
Asumir el X1 , calcular el y2 con la ecuacion y luego calcular el NOG que debe comprobarse con el valor obtenido NOG=14,055575 de la clase
( −〖𝑦 𝑦〗 ^∗ " " )_𝑐 ( −〖𝑦 𝑦〗 ^∗ " " )_𝑚( −〖𝑦 𝑦〗 ^∗ " " )_𝑓
DATOS5829
p y0.08163265 0.14285714 0.14285714
0.06 0.105 0.1050.00577201 0.01010101 0.01010101 0.14285714
Una columna de absorcion tiene 8 m de altura , 1 𝑚^2 de seccion , aque fluye en contra corriente 500 kg/h de una mezcla gaseosa de acetona aire y 500 kg/h.La contracion del gas a la entrada y salida es 25% p , y 2% p respectivamente. El equilibrio de la cetona y el agua , puede representarse por la ecuacion 𝑝=1,75𝑥 donde (p=atm);(x=fraccion molar);𝑃_𝑇=760 𝑚𝑚𝐻𝑔(1𝑎𝑡𝑚).Para el problema de absorcion de la acetona en agua, determinar las concentraciones de salida de las dos fases si el flujo de agua se reduce a la mitad y calcular el coeficiente de trasnporte.
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.090
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
DEBE SER ASI SE DEBE ITERAR HASTA QUE NO SE CRUCEN LAS CURVAS
COMPROBACION
y medio CONDICION
0.10769383 32.1231212 0.89230892 0.86150109 SI CUMPLE
(𝐿/𝐺)_𝑟𝑒𝑎𝑙 (𝐿/𝐺)_𝑚𝑖𝑛𝑀 ̅)
1. Trazar curva en fracciones molares
% pDATOSMacetona kg/kg-molMaire kg/kg-mol
25 y1(entrada) 0.14292 y2(salida) 0.0101
CURVA DE EQUILIBRIO
RECTA DE EQUILIBRIODATO
0 0 0 PT(atm) 10.0101 0.0101 0.005770.1429 0.1429 0.08163
PENDIENTE MINIMA
1.6263
Ecuacion
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA
OPERACIONES UNITARIAS III
NOMBRE: Thalia ZambranoCURSO : Septimo SemestreFECHA : 2013-09-28
Una columna de absorcion tiene 8 m de altura , 1 𝑚^2 de seccion , aque fluye en contra corriente 500 kg/h de una mezcla gaseosa de acetona aire y 500 kg/h.La contracion del gas a la entrada y salida es 25% p , y 2% p respectivamente. El equilibrio de la cetona y el agua , puede representarse por la ecuacion 𝑝=1,75𝑥 donde (p=atm);(x=fraccion molar);𝑃_𝑇=760 𝑚𝑚𝐻𝑔(1𝑎𝑡𝑚).Para el problema de absorcion de la acetona en agua, determinar las concentraciones de salida de las dos fases si el flujo de agua se reduce a la mitad y calcular el coeficiente de trasnporte.
𝑦1=(𝑦1/𝑀𝑎𝑐𝑒𝑡𝑜𝑛𝑎)/(𝑦1/𝑀𝑎𝑐𝑒𝑡𝑜𝑛𝑎+𝑦𝑎𝑖𝑟𝑒/𝑀𝑎𝑖𝑟𝑒)
x=𝑝/1.75p=𝑦𝑃𝑦=𝑝/𝑃
(𝐿/𝐺)_𝑚𝑖𝑛𝑦=1.6263𝑥+0.0101
x y0 0.01
0.00577201 0.019387010.08163265 0.14275918
FLUJO DEL LIQUIDO MOLARDATO
Flujo masico(kg/h) 250 Masa agua(kg/kg-mol) 18
L(kg-mol/h) 13.8888889
FLUJO DEL GAS MOLAR
Flujo masico(kg/h) 500
0.07647908
31.2178932179
G(kg-mol/h) 16.0164556
PENDIENTE REAL
0.8671637
Ecuacion
x y0 0.01010101
0.00577201 0.015106280.08163265 0.08088988
𝑦_𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜=(∑▒𝑦)/2𝑀 ̅)=𝑦_𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜∗𝑀𝑎𝑐𝑒𝑡𝑜𝑛𝑎+(1−𝑦_𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜)Maire
𝑀 ̅)(kg-mol/h)
(𝐿/𝐺)_𝑟𝑒𝑎𝑙𝑦=0,861𝑥+0,010
𝑦=1.6263𝑥+0.0101
0 0 00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
f(x) = 0.867163700497034 x + 0.0101010101010101
f(x) = 1.75 x
C.ELinear (C.E)R.O(min)R.O(real)Linear (R.O(real))
X
Y
Comprobacion:NO CUMPLE
0.8671637005 1.62626263
Concentracion de liquido a la salida
x1 0.1531
2. Calculo del numero de unidades de Transferencia
R.Operacion 0.01510628R.Equilibrio 0.26791162
Fondo -0.1251Cabeza 0.0050
Err:502
0 0 00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
f(x) = 0.867163700497034 x + 0.0101010101010101
f(x) = 1.75 x
C.ELinear (C.E)R.O(min)R.O(real)Linear (R.O(real))
X
Y
𝑁𝑂𝐺=(𝑦1−𝑦2)/(𝑦−𝑦^∗ )_𝑚
(𝐿/𝐺)_𝑟𝑒𝑎𝑙>(𝐿/𝐺)_𝑚𝑖𝑛<
( −〖𝑦 𝑦〗 ^∗ " " )_𝑓
NOG Err:502
3.Coeficiente de transporte de masa
Err:502 DATOAREA(m^2) 1
16.016455579 ALTURA(m) 8
Err:502
CALCULOS ITERATIVOSAREA=1
y2 x G=Gv x1 R.O0.01 0.00571429 0.0764285714 31.2164286 16.0172070567 0.15320884 0.01495522
0.015 0.00857143 0.0789285714 31.2889286 15.9800933694 0.14744291 0.022432830.02 0.01142857 0.0814285714 31.3614286 15.9431512777 0.14167699 0.02991044
0.025 0.01428571 0.0839285714 31.4339286 15.9063795944 0.13591107 0.037388050.03 0.01714286 0.0864285714 31.5064286 15.869777143 0.13014514 0.04486566
0.035 0.02 0.0889285714 31.5789286 15.8333427579 0.12437922 0.052343270.04 0.02285714 0.0914285714 31.6514286 15.7970752843 0.11861329 0.05982088
0.045 0.02571429 0.0939285714 31.7239286 15.7609735779 0.11284737 0.06729850.05 0.02857143 0.0964285714 31.7964286 15.7250365045 0.10708145 0.07477611
0.055 0.03142857 0.0989285714 31.8689286 15.6892629408 0.10131552 0.082253720.06 0.03428571 0.1014285714 31.9414286 15.6536517733 0.0955496 0.08973133
0.065 0.03714286 0.1039285714 32.0139286 15.6182018987 0.08978367 0.097208940.07 0.04 0.1064285714 32.0864286 15.5829122237 0.08401775 0.10468655
0.075 0.04285714 0.1089285714 32.1589286 15.5477816647 0.07825183 0.112164160.08 0.04571429 0.1114285714 32.2314286 15.5128091481 0.0724859 0.11964177
0.085 0.04857143 0.1139285714 32.3039286 15.4779936098 0.06671998 0.127119380.09 0.05142857 0.1164285714 32.3764286 15.4433339952 0.06095405 0.13459699
0.095 0.05428571 0.1189285714 32.4489286 15.4088292592 0.05518813 0.14207460.1 0.05714286 0.1214285714 32.5214286 15.3744783659 0.04942221 0.14955221
0.101 0.05771429 0.1219285714 32.5359286 15.3676265579 0.04826902 0.151047730.102 0.05828571 0.1224285714 32.5504286 15.3607808543 0.04711584 0.152543260.103 0.05885714 0.1229285714 32.5649286 15.353941247 0.04596265 0.154038780.104 0.05942857 0.1234285714 32.5794286 15.3471077279 0.04480947 0.15553430.105 0.06 0.1239285714 32.5939286 15.3402802888 0.04365628 0.157029820.106 0.06057143 0.1244285714 32.6084286 15.3334589217 0.0425031 0.158525340.107 0.06114286 0.1249285714 32.6229286 15.3266436183 0.04134991 0.160020870.108 0.06171429 0.1254285714 32.6374286 15.3198343707 0.04019673 0.16151639
𝑍=𝑁𝑂𝐺∗𝐻𝑂𝐺𝐻𝑂𝐺=𝐺_𝑣/𝐾𝐺𝑎 𝐺_𝑣=𝐺/𝐴𝐾𝐺𝑎=𝐺_𝑣/𝐻𝑂𝐺
𝒚 ̅) 𝑴 ̅)
0.109 0.06228571 0.1259285714 32.6519286 15.3130311708 0.03904354 0.163011910.11 0.06285714 0.1264285714 32.6664286 15.3062340105 0.03789036 0.16450743
0.111 0.06342857 0.1269285714 32.6809286 15.2994428817 0.03673717 0.166002950.1115 0.06371429 0.1271785714 32.6881786 15.2960495767 0.03616058 0.166750720.1116 0.06377143 0.1272285714 32.6896286 15.2953710963 0.03604526 0.16690027
DATOS5829
Una columna de absorcion tiene 8 m de altura , 1 𝑚^2 de seccion , aque fluye en contra corriente 500 kg/h de una mezcla gaseosa de acetona aire y 500 kg/h.La contracion del gas a la entrada y salida es 25% p , y 2% p respectivamente. El equilibrio de la cetona y el agua , puede representarse por la ecuacion 𝑝=1,75𝑥 donde (p=atm);(x=fraccion molar);𝑃_𝑇=760 𝑚𝑚𝐻𝑔(1𝑎𝑡𝑚).Para el problema de absorcion de la acetona en agua, determinar las concentraciones de salida de las dos fases si el flujo de agua se reduce a la mitad y calcular el coeficiente de trasnporte.
R.E NOG HOG kga Z0.26811547 -0.1253 0.00495522 Err:502 Err:502 Err:502 Err:502 Err:502
0.2580251 -0.1152 0.00743283 Err:502 Err:502 Err:502 Err:502 Err:5020.24793473 -0.1051 0.00991044 Err:502 Err:502 Err:502 Err:502 Err:5020.23784437 -0.0950 0.01238805 Err:502 Err:502 Err:502 Err:502 Err:502
0.227754 -0.0849 0.01486566 Err:502 Err:502 Err:502 Err:502 Err:5020.21766363 -0.0748 0.01734327 Err:502 Err:502 Err:502 Err:502 Err:5020.20757326 -0.0647 0.01982088 Err:502 Err:502 Err:502 Err:502 Err:502
0.1974829 -0.0546 0.0222985 Err:502 Err:502 Err:502 Err:502 Err:5020.18739253 -0.0445 0.02477611 Err:502 Err:502 Err:502 Err:502 Err:5020.17730216 -0.0344 0.02725372 Err:502 Err:502 Err:502 Err:502 Err:502
0.1672118 -0.0244 0.02973133 Err:502 Err:502 Err:502 Err:502 Err:5020.15712143 -0.0143 0.03220894 Err:502 Err:502 Err:502 Err:502 Err:5020.14703106 -0.0042 0.03468655 Err:502 Err:502 Err:502 Err:502 Err:502
0.1369407 0.0059 0.03716416 0.0170045519 3.99052814 2.00474717 7.75548253 80.12685033 0.0160 0.03964177 0.02606215445 2.41181683 3.31700148 4.67675678 80.11675996 0.0261 0.04211938 0.03347158192 1.72854522 4.62816935 3.34430148 80.10666959 0.0362 0.04459699 0.04024594565 1.31335323 6.09127826 2.53531908 80.09657923 0.0463 0.0470746 0.0466751251 1.02532436 7.80240897 1.974881 80.08648886 0.0564 0.04955221 0.05288706289 0.81035211 9.87225174 1.55734262 80.08447079 0.0584 0.05004773 0.05411000192 0.77355648 10.3418434 1.4859659 80.08245271 0.0604 0.05054326 0.05532745461 0.73846056 10.8333478 1.41791634 80.08043464 0.0624 0.05103878 0.05653976922 0.70493996 11.3484841 1.35295085 80.07841657 0.0644 0.0515343 0.05774726302 0.67288285 11.8891424 1.2908507 80.07639849 0.0665 0.05202982 0.05895022586 0.64218826 12.4574062 1.23141848 80.07438042 0.0685 0.05252534 0.06014892325 0.6127648 13.0555802 1.17447548 80.07236235 0.0705 0.05302087 0.06134359896 0.58452949 13.6862213 1.1198594 80.07034427 0.0725 0.05351639 0.06253447734 0.5574068 14.3521751 1.06742248 8
( −〖𝑦 𝑦〗 ^∗ " " )_𝑐 ( −〖𝑦 𝑦〗 ^∗ " " )_𝑚( −〖𝑦 𝑦〗 ^∗ " " )_𝑓
0.0683262 0.0745 0.05401191 0.06372176532 0.53132776 15.0566197 1.01702982 80.06630813 0.0765 0.05450743 0.06490565413 0.50622928 15.8031158 0.96855799 80.06429005 0.0786 0.05500295 0.06608632083 0.48205351 16.595668 0.92189377 80.06328102 0.0796 0.05525072 0.0666754977 0.47029485 17.0106053 0.89920666 80.06307921 0.0798 0.05530027 0.06679324308 0.46796864 17.0951628 0.89471924 8
Comprobacion
Condicion0.86712302 1.6275 NO CUMPLE
0.8691369 1.56625 NO CUMPLE0.87115079 1.505 NO CUMPLE0.87316468 1.44375 NO CUMPLE0.87517857 1.3825 NO CUMPLE0.87719246 1.32125 NO CUMPLE0.87920635 1.26 NO CUMPLE0.88122024 1.19875 NO CUMPLE0.88323413 1.1375 NO CUMPLE0.88524802 1.07625 NO CUMPLE
0.8872619 1.015 NO CUMPLE0.88927579 0.95375 NO CUMPLE0.89128968 0.8925 NO CUMPLE0.89330357 0.83125 SI CUMPLE CON ESTAS CONDICIONES LAS R.O Y C.E NO SE CRUZAN0.89531746 0.77 SI CUMPLE0.89733135 0.70875 SI CUMPLE0.89934524 0.6475 SI CUMPLE0.90135913 0.58625 SI CUMPLE0.90337302 0.525 SI CUMPLE0.90377579 0.51275 SI CUMPLE0.90417857 0.5005 SI CUMPLE0.90458135 0.48825 SI CUMPLE0.90498413 0.476 SI CUMPLE
0.9053869 0.46375 SI CUMPLE0.90578968 0.4515 SI CUMPLE0.90619246 0.43925 SI CUMPLE0.90659524 0.427 SI CUMPLE
(𝐿/𝐺)_𝑟𝑒𝑎𝑙 (𝐿/𝐺)_𝑚𝑖𝑛
0.90699802 0.41475 SI CUMPLE0.90740079 0.4025 SI CUMPLE0.90780357 0.39025 SI CUMPLE0.90800496 0.384125 SI CUMPLE0.90804524 0.3829 SI CUMPLE
CON ESTAS CONDICIONES LAS R.O Y C.E NO SE CRUZAN
