Unidad 3 Equipo 1

8/17/2019 Unidad 3 Equipo 1

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INSTITUTO TECNOLOGICO DEACAPULCO

UNIDAD 3 ABSORCION

Yedid Ivonne Gonzaga

Gabriela Gabino Narciso

Guillermo Suásegui !argas

A"el Ibarrola Armi#o

$aola !ela %o&ez

Sa'uri !inala' !icoriano

OPERACIONESUNITARIAS III

M.C. BEATRIZ GABRIELSALMERÓN


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3.1 CONCEPTO E IMPORTANCIA DE LA ABSORCIÓN.

Una operación unitaria se define como un área del proceso o equipo donde se

incorporan materiales, insumos o materias primas y ocurre una función

determinada ya sean actividades básicas que forman parte del proceso.

Concepto de abo!c"#n

La absorción es una operación unitaria de

transferencia de materia que consiste en

poner en contacto un gas con un líquido,

para que este disuelva determinados

componentes del gas, dejándolo libre de losmismos.

La absorción puede ser física o química,

según que el gas se disuelva en el líquido

absorbente o reaccione con él dando un

nuevo compuesto químico.

Se de$"ne abo!c"#n co%o &na ope!ac"#n

&n"ta!"a !e'"da po! t!an$e!enc"a de %ate!"a (&e con"te en pone! en

contacto &n 'a con )*(&"do con e) ob+et",o de (&e en -) e d"&e),a

a)'&no de )o co%ponente de) 'a.

Dee!c"#n ope!ac"#n cont"n&a a )a abo!c"#n en e))a &n 'a d"&e)to en &n

)*(&"do e a!!at!ado po! &n 'a "ne!te (&edando e)"%"nado de) )*(&"do

"n"c"a).

egún la naturale!a del componente gaseoso a separar, tiene que emplearse undisolvente que disuelva selectivamente dic"o componente. #n este caso,

selectivamente significa que el disolvente absorbe principalmente el o los

componentes a separar, y no el gas portador. $resiones elevadas y temperaturas

bajas favorecen la absorción. %ependiendo del tipo del disolvente, el gas se


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absorbe por disolución física &absorción física' o por reacción química &absorción

química'.

$ara separar los componentes gaseosos del disolvente, la etapa de absorción va

seguida, en la mayoría de los casos, de una etapa de desorción para regenerar eldisolvente. #n la etapa de desorción se reduce, por efecto de temperaturas

elevadas o presiones bajas, la solubilidad de los gases en el disolvente,

eliminándolos del mismo. $or tanto, se puede reutili!ar el disolvente, que se

devuelve al circuito.

La absorción es reversible, comúnmente, lo que permite combinar en una misma

planta procesos de absorción y desorción, con vistas a regenerar el absorbedor

para reutili!arlo y poder recuperar el componente absorbido, muc"as veces conelevada pure!a.

e diferencia tres partes importantes en el proceso de absorción( el gas portador,

el cual va a ser limpiado o purificado, el líquido lavador, que va a disolver las

impure!as y el componente gaseoso a separar. La absorción puede ser física o

química, según el gas que se disuelva en el líquido absorbente o reaccione con él

dando un nuevo compuesto químico

$ara la absorción, pueden utili!arse los mismos tipos de aparatos descritos en la

destilación, pues las fases en contacto serán también un líquido y un gas. e usan

normalmente columnas de platos )contacto discontinuo o por etapas) o de relleno

)contacto continuo). #n ambos métodos van en contra de la fuer!a gravitatoria

para la circulación del líquido. $ues en el primer caso, el líquido pasa por medio de

diferentes platos y en ellos se va condensando el líquido nuevamente* y en el

segundo caso, el líquido sube a través del relleno y se va condensando en cada

elemento, éste es un método más efectivo pues e+iste mayor contacto entre las

fases.

La absorción se utili!a con diferentes propósitos en la industria, tales como la


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separación de uno o más componentes de una me!cla gaseosa y la purificación

de gases tecnológicos.

#jemplos donde se emplea como etapa principal un proceso de absorción están

las de obtención de ácido sulfúrico &absorción de -', la fabricación de ácido

clor"ídrico, la producción de ácido nítrico &absorción de ó+ido de nitrógeno',

procesos de absorción de /-, 01, /1 y otros gases industriales.

La absorción puede perseguir diversos objetivos(

23ecuperar un componente gaseoso deseado.2#liminar un componente gaseoso no deseado. e puede tratar, por

ejemplo, de la eliminación de una sustancia nociva de una corriente de

gases residuales.2btención de un líquido* un ejemplo sería la de ácido clor"ídrico por

absorción de /0l gaseoso en agua.

3./ TIPOS DE COLUMNAS DE ABSORCIÓN

COLUMNAS O TORRES DE ABSORCIÓN

La absorción es una operación en la que se transfiere materia desde una corriente

gaseosa a otra líquida. La absorción constituye el fenómeno básico de numerosos

equipos y procesos industriales.

− #vaporación desde tanques.− 4bsorbedor de pared mojada.− 4bsorbedor de relleno 2en contracorriente o corrientes paralelas− 4bsorbedor por etapas.−

4bsorbedor con reacción química simultánea.− %epuradores de goteo.− %epuradores de 5enturi.

0UNCIONAMIENTO


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#n una torre de absorción la corriente

de gas entrante a la columna circula

en contracorriente con el líquido. #l

gas asciende como consecuencia de

la diferencia de presión entre la

entrada y la salida de la columna. #lcontacto entre las dos fases produce

la transferencia del soluto de la fase

gaseosa a la fase líquida, debido a que el soluto presenta una mayor afinidad por

el disolvente. e busca que este contacto entre ambas corrientes sea el má+imo

posible, así como que el tiempo de residencia sea suficiente para que el soluto

pueda pasar en su mayor parte de una fase a otra

.MECANISMOS DE LA ABSORCIÓN DE GASES


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La absorción se puede llevar acabo en torres &columnas' de relleno o de platos.

ABSORCIÓN EN COLUMNAS DE PLATOS

La absorción de gases puede reali!arse en una columna equipada con platos

perforados u otros tipos de platos normalmente utili!ados en destilación. 0on

frecuencia se elige una columna de platos perforados en ve! de una columna de

relleno para evitar el problema de la distribución del líquido en una torre de gran

diámetro y disminuir la incertidumbre en el cambio de escala. #l número de etapas

teóricas se determina tra!ando escalones para los platos en un diagrama y2+, y el

número de etapas reales se calcula después utili!ando una eficacia media de los

platos.

TIPOS DE TORRES DE PLATOS

COLUMNA DE ABSORCIÓN DE GAS DE PARED 2MEDA CES

Las columnas de pared "úmeda pueden utili!arse para determinar coeficientes de

transferencia de masa gas6líquido, esencial a la "ora de calcular el dise7o de las

torres de absorción. %ic"os coeficientes forman la base de las correlaciones

usadas para desarrollar torres de

relleno. #l 0# e+amina la

absorción en agua deso+igenada

&preparada por aspersión de

nitrógeno' de o+ígeno del aire.8ste es un ejemplo de absorción

controlada por película líquida.

$uede determinarse el


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coeficiente de transferencia de masa de película líquida para diversos caudales

másicos de agua.

DESCRIPCIÓN DEL E4UIPO

Los componentes del sistema están montados en un bastidor de suelo de acero

pintado. La columna de pared mojada es una columna de vidrio con secciones de

entrada y salida de agua, y está montada sobre cardanes con el fin de asegurar su

verticalidad. La columna de deso+igenación tiene un tama7o global similar al de la

columna de pared mojada, y está situada en posición vertical junto a aquélla. 4l

lado de las columnas "ay una consola de control con caudalímetros, controles de

bomba y anali!ador de o+ígeno.

#ntre las columnas "ay dos alojamientos especiales, que contienen las sondas de

análisis de o+ígeno que monitori!an el contenido de o+ígeno en el agua que entra

y sale de la columna de absorción. #l aparato utili!a como medio de trabajo agua,

contenida en un tanque de almacenamiento en la parte de atrás de la unidad. Las

bombas que suministran agua al deso+igenador y la columna de absorción están

situadas en la base de la unidad. %urante la operación, el agua es aspersada con

nitrógeno en el deso+igenador antes de entrar por la parte superior de la columna

de pared mojada. Una bomba de aire integral tipo diafragma bombea aire en la

base de la columna. #l aire asciende por la columna, entregando el o+ígeno al

agua. #l o+ígeno disuelto en la entrada y la salida puede medirse en rápida


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sucesión. #l agua se drena al tanque de almacenamiento para su reciclaje al

deso+igenador.

COLUMNA DE ABSORCIÓN

DE RELLENO

La columna de absorción de

relleno está construida está

rellenada de anillos 3asc"ig

de 9:mm + 9:mm, también

de vidrio, que son

representativos del tipo de

relleno usado para laabsorción de gas. #l líquido usado en el proceso se almacena en un tanque de

alimentación rectangular de y se utili!a una bomba centrífuga para suministrar el

líquido a la cabe!a de la columna, desde donde desciende por el relleno y vuelve

al tanque. Un medidor de flujo de área variable instalado en la línea de

recirculación da una lectura directa del caudal.

#l gas a absorber es e+traído de un cilindro presuri!ado &no suministrado',

colocado junto a la columna. #ste gas pasa a través de un medidor de flujo deárea variable calibrado, y se me!cla con un flujo de aire, también de caudal

conocido, que proviene de un compresor giratorio situado en el bastidor.

La relación de gas a aire de la me!cla que entra en la columna es por tanto

conocida y es fácilmente variable. La me!cla de gas entra por el fondo de la

columna, asciende a través del lec"o denso y se contrae en contracorriente con el

líquido que desciende por la columna. Unos puntos de muestreo de presión en la

base, el centro y la cabe!a de la columna permiten registrar la caída de presión en

la columna usando manómetros. #stos puntos de muestreo también ofrecen un

medio para e+traer muestras de gas de la columna.


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3.3 TIPOS DE EMPA4UES PARA ABSORSIÓN

;33# #


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proporción de espacios vacíos entre el orden del ?: y el @:A. #l relleno permite

que volúmenes relativamente grandes del líquido pasen a contracorriente con

respecto al gas que fluye a través de las aberturas, con caídas de presión del gas

relativamente bajas.

CARACTERISTICAS DEL EMPA4UE

#l empaque de la torre debe ofrecer las siguientes características(

• $roporcionar una superficie interfacial grande entre el líquido y el gas. La

superficie del empaque por unidad de volumen de espacio empacado am

debe ser grande, pero no en el sentido microscópico.

• $oseer las características deseables del flujo de fluidos. #sto generalmente

significa que el volumen fraccionario vacío, o fracción de espacio vacío, en

el lec"o empacado debe ser grande. #l empaque debe permitir el paso de

grandes volúmenes de fluido a través de peque7as secciones transversales

de la torre, sin recargo o inundación* debe ser baja la caída de presión del

gas.

• er químicamente inerte con respecto a los fluidos que se estánprocesando.

• er estructuralmente fuerte para permitir el fácil manejo y la instalación.

• ;ener bajo precio.

Los empaques son principalmente de dos tipos, aleatorios y regulares.

EMPA4UES AL AZAR

Los empaques al a!ar son aquellos que simplemente se arrojan en la torre durante

la instalación y que se dejan caer en forma aleatoria. #n el pasado se utili!aron

materiales fácilmente obtenibles* por ejemplo, piedras rotas, grava o peda!os de


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coque* empero, aunque estos materiales resultan baratos, no son adecuados

debido a la peque7a superficie y malas características con respecto al flujo de

fluidos.

Los anillos de 3asc"ig son cilindros "uecos, cuyo diámetro va de ? a 9:: mm omás. $ueden fabricarse de porcelana industrial, que es útil para poner en contacto

a la mayoría de los líquidos, con e+cepción de álcalis y ácido fluor"ídrico* de

carbón que es útil, e+cepto en atmósferas altamente o+idantes* de metales o de

plásticos. Los plásticos deben escogerse con especial cuidado, puesto que se

pueden deteriorar, rápidamente y con temperaturas apenas elevadas, con ciertos

solventes orgánicos y con gases que contienen o+ígeno. Los empaques de "ojas

delgadas de metal y de plástico ofrecen la ventaja de ser ligeros, pero al fijar los

límites de carga se debe prever que la torre puede llenarse inadvertidamente con

líquido.

EMPA4UES REGULARES

Los empaques regulares ofrecen las ventajas de una menor caída de presión para

el gas y un flujo mayor, generalmente a e+pensas de una instalación más costosa

que la necesaria para los empaques aleatorios. Los anillos "acinados de 3asc"igson económicos solo en tama7os muy grandes. /ay varias modificaciones de los

empaques metálicos e+pandidos. Las rejillas o BvallasC de madera no son caras y

se utili!an con frecuencia cuando se requieren volúmenes vacíos grandes* como

en los gases que llevan consigo el alquitrán de los "ornos de coque, o los líquidos

que tienen partículas sólidas en suspensión. La malla de lana de alambre tejida o

de otro tipo, enrollada en un cilindro como si fuese tela &eo2Dloss', u otros

arreglos de gasa metálica &Doc"2ul!er, /yperfil y Eoodloe' proporciona una

superficie interfacial grande de líquido y gas en contacto y una caída de presión

muy peque7a* son especialmente útiles en la destilación al vacío.

https://es.wikipedia.org/wiki/Anillo_de_Raschighttps://es.wikipedia.org/wiki/Anillo_de_Raschig


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3.5 DISE6O DE TORRES DE ABSORCIÓN EN COLUMNAS

EMPACADAS PARA MEZCLAS BINARIAS.

$ara el dise7o de una columna de relleno debemos tener en cuenta conseguir elmá+imo de la transferencia de contaminante con el mínimo consumo de energía y

de tama7o de columna. #l cálculo principal en el dise7o de la columna es la altura

de relleno necesaria para conseguir la transferencia de contaminante al líquido

deseado, en función del equilibrio que tenga entre el gas y el líquido.

4unque e+isten otros parámetros importante como son el diámetro de la columna,

los caudales de gas residual y líquido, el tipo de relleno y la pérdida de presión.

E) d"e7o de &na co)&%na e%pacada "n,o)&c!a )a "'&"ente etapa8

• eleccionar el tipo y tama7o del empaque.

• %eterminar la altura de la columna para la separación especificada.

• %eterminar el diámetro de la columna para manipular los fluidos de líquido y

vapor.

• eleccionar y dise7ar los dispositivos internos de la columna( soportes de

empaque distribuidos de líquido, redistribuidores.

Las columnas empacadas son usadas para destilación, absorción de gases y

e+tracción liquido2liquido. #l contacto liquido2gas es una columna empacada

continua es continua, no por etapas, como en la columna de platos. #l flujo del

líquido cae "acia abajo en la columna sobre el área de empaque y el gas o vapor,

asciende en contracorriente, en la columna. #n algunas columnas de absorción de

gases se usa corriente en flujo co2corriente.


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Me9c)a b"na!"a

Las me!clas binarias son una me!cla de dos constituyentes &4 y F ' que

presenta una sola fase y que mantiene la misma composición fisicoquímica a nivel

macroscópico, en todo el espacio que ocupa.

Las columnas de relleno a contracorriente, en las que nos centramos en este

apartado, son equipos cilíndricos que contienen en su interior un relleno cuyo

objetivo es ma+imi!ar el área de contacto entre gas y líquido. Las torres

empacadas tienen eficiencias de remonición de gases más altas que otros equipos

manejando caudales de gas residual más altos y menor cantidad de líquido de

limpie!a, aunque las pérdidas de presión son altas y los costos del equipo, de

operación y de mantenimiento también pueden ser bastante altos.

Et!&ct&!a de &na co)&%na de !e))eno: t"po de !e))eno


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Ta%a7o !eco%endado de e%pa(&eD";%et!o de )a co)&%na Ta%a7oG :,- m G 1> mm:,- 2 :,@ m 1> 2 -@ mmH :,@ m >: 2 => mm

D"e7o

$ara el dise7o de una columna de relleno debemos tener en cuenta conseguir el

má+imo de transferencia del contaminante con el mínimo consumo de energía y

tama7o de la columna. #l cálculo principal en el dise7o de la columna es la altura

de relleno necesaria para conseguir la transferencia de contaminante al líquido

deseada, en función del equilibrio que tenga entre gas y líquido.

4unque e+isten otros parámetros importantes, como son el diámetro de la

columna, los caudales de gas residual y líquido, el tipo de relleno y la pérdida de

presión.

$ara calcular todos estos datos comen!amos con los parámetros que conocemos

para nuestro caso( las condiciones a las que operará nuestra columna &$ y ;', la

composición del gas de entrada, el equilibrio del contaminante entre gas y líquido,

la eficiencia que perseguimos en la separación, las propiedades de los

contaminantes y el flujo de gas residual que queremos tratar.


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Lo primero es determinar todos los parámetros de entrada y salida de los fluidos

que se muestran en el gráfico anterior en la columna de separación que se quiere

dise7ar.

G" Go( flujo de gas a la entrada y a la salida.


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La línea de operación representa la relación de las composiciones globales de

líquido y gas en contacto en cualquier punto de la columna(

La curva de equilibrio representa la concentración, a una temperatura dada, del

contaminante en la fase líquida y en la fase gas en el momento en que se "a

alcan!ado el equilibrio.


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C;)c&)o de )a a)t&!a de )a co)&%na

La altura de la columna está dada por la siguiente e+presión en relación al

coeficiente de transmisión de materia de la fase gas y la composición del gas &en

esta fase podríamos usar las presiones parciales para el cálculo de E'(

Z = H OG N OG

;ambién se puede e+presar en función de los mismos parámetros de la fase

líquida(

Z = H OL N OL

D#nde8

G% L%8 Jlujo molar de gas o líquido por unidad de área de sección transversal

a área interfacial por unidad de volumen

P8 presión total

Ct8 concentración molar total

1 /8 fracción molar del soluto en el gas en el fondo y en el tope de la columna

respectivamente

>1 >/8 fracción molar del soluto en el líquido en el fondo y en el tope de la

columna, respectivamente

>e8 concentración del líquido en equilibrio con la concentración del gas en

cualquier punto

e8 concentración del gas en equilibrio con la concentración del líquido en

cualquier punto

$ara el cálculo de /E y /L usamos las siguientes e+presiones(


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%ónde(

M8 pendiente de la línea de equilibrio

G%?L%8 pendiente de la línea de operación

G 8L alturas de las unidades de transferencia de película del gas y del líquido,

respectivamente. /ay distintas fórmulas empíricas para el cálculo de estos

parámetros, que a su ve! dependen del tipo de empaque y del tama7o de éste.

3.@ D"e7o De To!!e De Abo!c"#n En Co)&%na De P)ato.

ormalmente, las operaciones de abo!c"#n, desabsorción y rectificación se

reali!an en las denominadas to!!e o co)&%na, que son recipientes cilíndricos

esbeltos, en posición vertical y en cuyo interior se incluyen dispositivos como

bandejas o lec"os de relleno. Eeneralmente, el gas y el líquido fluyen en

contracorriente por el interior de la torre, cuyos dispositivos promueven el contacto

entre las fases y el desarrollo de la superficie interfacial a través de la cual se

producirá la transferencia de materia.

Las columnas de platos son equipos a contracorriente, en los que el contacto se

"ace en discontinuo sobre unos platos que tienen orificios para el paso de los

gases, y un vertedero para transferir el líquido de plato a plato, de manera que los

gases ascienden burbujeando por los orificios.

La absorción de gases puede reali!arse en una columna equipada con platos

perforados u otros tipos de platos normalmente utili!ados en destilación. 0on

frecuencia se elige una columna de platos perforados en ve! de una columna de

relleno para evitar el problema de la distribución del líquido en una torre de gran

diámetro y disminuir la incertidumbre en el cambio de escala.


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#l número de etapas teóricas se

determina tra!ando escalones para los

platos en un diagrama y2+, y el

número de etapas reales se calcula

después utili!ando una eficacia

media de los platos.

TIPOS DE TORRES DE PLATOS8

1. $lato perforado./. $lato de válvulas.

3. $lato de capuc"ones.

#l d"e7o de co)&%na de p)ato para operaciones de absorción o desorción se

basa en muc"os de los principios utili!ados en los cálculos de operaciones de

rectificación, tales como la determinación del número de platos teóricos necesario

para conseguir un cambio de composición especificado. #stas columnas pueden

resultar económicamente preferibles para operaciones en gran escala, pueden

presentar mejor Brelación de flujo descendenteC y están menos sujetas a

ensuciamiento por sólidos que las columnas de relleno.

[email protected] D"e7o De To!!e De Abo!c"#n En Co)&%na De P)ato

Pa!a Me9c)a B"na!"a.

1. Ded&cc"#n de )a )*nea de ope!ac"#n.

Una torre de absorción de platos tiene el mismo diagrama de flujo de proceso que

el sistema de etapas múltiples a contracorriente y se muestra como una torre

vertical de platos en la siguiente figura(


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Figura 1. Balance de materia en una torre de absorción de platos.

#n el caso de un soluto A que se difunde a través de un gas en reposo &B' y

después en un fluido quieto, en la absorción por agua de acetona &A' en aire &B',

las moles de aire inerte o en reposo y de agua inerte permanecen constantes en

toda la e+tensión de la torre. i las velocidades son &Kg mol aire inerte6s' y L

&Kg mol disolvente o agua inerte6s, o en Kg mol inerte6s m 1' &b mol inerte6".pieM', el

balance general de material con respecto al componente A en la figura anterior es(

1

Un balance con respecto al área de la línea punteada sería(

/

%onde(

X , es la fracción mol A en el líquido, y es la fracción mol de A en el gas


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Ln, es el número total de moles de líquido6s

n 1 las moles totales de gas6s.

Los flujos6s totales de líquido y de gas varían a lo largo de la torre.

La ecuación &1' es el balance de materia o línea de operación para la torre de

absorción muy semejante a la ecuación para un proceso de etapas a

contracorriente, e+cepto que intervienen las corrientes inertes L y en ve! del

gasto total L y . La ecuación relaciona la concentración n 1 en la corriente de

gas con >n en la corriente de líquido que pasa a través de ella. Los términos , L,

>F y 1 son constantes y por lo general se conocen o se pueden determinar.

/. Dete!%"nac"#n '!;$"ca de) n%e!o de p)ato.

Una gráfica de la línea de operación, de la ecuación &1' como y en función de >

proporciona una curva. i > y son muy diluidos, los denominadores 1 > y 1

serán cercanos a 1.F y la línea será apro+imadamente recta, con una pendiente

L?. #l número de platos teóricos se determina estimando de manera

ascendente el número de ellos, tal como se "i!o en la figura para el proceso a

contracorriente de etapas múltiples.

EHEMPLO. Abo!c"#n de SO/ en &na to!!e de p)ato

e desea dise7ar una torre de platos para absorber 1 de una corriente de aire

mediante agua pura a 1@- D &?N OJ'. #l gas de entrada contiene 1:A de moles de

1 y el de salida 1A de moles a una presión total de 9:9.- K$a. #l gasto del aire

inerte es de 9>: Kg de aire6" P m1 y la velocidad de flujo del agua de entrada es


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?::: Kg de agua6" P m1. uponiendo una eficiencia total de los platos de 1>A,

Q0uántos platos teóricos y cuántos reales se necesitanR uponga que la torre

opera a 1@- D &1: O0'.

So)&c"#n8 e calculan primero las velocidades molares de flujo,

0on respecto a la figura 9(

N1 F./F

1 F.F/

>F F

ustituyendo en la ecuación &9' y despejando >N8

ustituyendo en la ecuación &1', y usando y L como el Kg mol6"Pm1 en lugar de

Kg mol6sPm1(

$ara graficar la línea de operación, es necesario calcular varios puntos

intermedios. ea que n1 F.FJ y sustituyendo en la ecuación de operación(


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$or consiguiente, >n F.FFFK@@. $ara calcular otro punto intermedio, se establece

que n1 F.13, por lo que el cálculo de >n da como resultado F.FF/F1. Los dos

puntos finales y los dos puntos intermedios de la línea de operación se grafican en

la figura 1 junto con los datos de equilibrio obtenidos del 4péndice 4.-. La línea de

operación tiene cierto grado de curvatura.

Figura 2. Número teórico de platos para la absorción de SO 2 .

#l número de platos teóricos se determina con estimaciones sucesivas

ascendentes de las etapas y se obtienen /.5 p)ato te#!"co. #l número real de

platos es /.5?F./@ . p)ato.

3.@./ D"e7o De To!!e De Abo!c"#n En Co)&%na De P)ato

Pa!a Me9c)a M&)t"co%ponente.

Ob+et",o

• 3ecuperar un componente gaseoso deseado.


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• #liminar un componente gaseoso no deseado. e puede tratar, por ejemplo,

de la eliminación de una sustancia nociva de una corriente de gases residuales.

• btención de un líquido* un ejemplo sería la producción de ácido clor"ídrico

por absorción de /0l gaseoso en agua.

0uando son varios los componentes que se transfieren, el problema se complica

desde el punto de vista del modelo matemático. Una dificultad adicional radica en

la escase! de datos sobre este sistema. La dificultad se puede superar, en

muc"os casos, considerando ideal su comportamiento. 0uando esta "ipótesis no

sea aceptable, se deberá recorrer a procedimientos de estimación.

#n la absorción de multicomponentes se suele fijar la recuperación &separación'

de uno de los compuestos &componente clave o de referencia'. $ara esta

separación se reali!a el cálculo del número de etapas &contacto discontinuo' o de

la altura del relleno &contacto continuo' necesarias. 0on estos datos se puede

calcular la recuperación del resto de componentes.

#+cepto la evaporación del disolvente considerada en el análisis de las torres

empacadas adiabáticas, "asta a"ora se "a supuesto que sólo uno de los

componentes de la corriente gaseosa tiene una solubilidad apreciable.

0uando el gas contiene varios componentes solubles, o cuando el líquido contiene

varios componentes solubles para la deserción, se necesitan algunas

modificaciones. %esafortunadamente, la falta casi completa de datos de

solubilidad para los sistemas de multicomponentes &e+cepto cuando se forman

soluciones ideales en la fase líquida y cuando las solubilidades de los distintos

componentes son, por lo tanto, mutuamente independientes', "ace que los

cálculos, aun en los casos más comunes, sean muy difíciles. in embargo,

algunas de las aplicaciones industriales más importantes pertenecen a la

categoría de soluciones ideales* por ejemplo, la absorci?n de "idrocarburos a

partir de me!clas gaseosas en aceites de "idrocarburos no volátiles, como en la

recuperación de la gasolina natural.


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Las cantidades que de ordinario se fijan antes de empe!ar el dise7o del

absorbedor son las siguientes(

1. Jlujo, composición y temperatura del gas entrante./. 0omposici?n y temperatura del líquido entrante &pero no el flujo'3. $resión de operación5. Eanancia o pérdida de calor &aun si se fija en cero, como para una

operación adiabática'.

#n estas condiciones se puede mostrar que las variables principales que quedan

son(

1. Jlujo del líquido &o relación líquido6gas'./. úmero de platos ideales.

3. 4bsorción fraccionaria de cualquier componente único. 0ualesquiera dos deestas últimas variables, pero no las tres, pueden fijarse en forma arbitraria

para un dise7o dado. /abiendo especificado dos, la tercera se fija

automáticamente, como se fija el grado de absorción de todas las

sustancias que todavía no se "an especificado y las temperaturas de las

corrientes salientes.

$or ejemplo, si se especifican el flujo del líquido y el número de platos ideales, el

grado de absorción de cada una de las sustancias en el gas se fijaautomáticamente y no puede escogerse de modo arbitrario. 4simismo, si se

especifican el flujo del líquido y el grado de absorción de una sustancia, el número

de platos ideales y el grado de absorción de todos los componentes se fijan

automáticamente y no pueden escogerse en forma arbitraria. 0omo resultado,

para los cálculos de plato a plato que se sugirieron arriba, se deben suponer no

sólo la temperatura de salida del gas, sino también la composición total del gas

saliente, las cuales deberán verificarse al finali!ar los cálculos.

#sto se vuelve un procedimiento de cálculo por prueba y error tan desesperante

que no puede reali!arse prácticamente sin alguna guía. #sta guía consiste en un

procedimiento apro+imado, ya sea el ofrecido por las ecuaciones de Dremser, que

se aplican cuando se tiene un factor constante de absorción, o en algún

procedimiento que considere la variación del factor de absorción con el número de


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platos. $ara establecer el último, primero se necesita conocer una e+presión

e+acta para el absorbedor con respecto a la variación del factor de absorción. #sta

fue obtenida inicialmente por /orton y JranKlin.

B"b)"o'!a$*a

• cbdaaec?@>:bNN:afafXNd:f@--fc=:Y+2#VU$ %#

4F30Z.

• "ttp(66catarina.udlap.m+6u[dl[a6tales6documentos6leip6serrano[r[a6capituloX

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