Absorcion

06/03/2011

Control de emisiones gaseosas
INTRODUCCION

Columnas de absorción-adsorción
Diferencia

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cA*=PA /H PA*=H CA

JA

cA

Empacadas o platos

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0.8 m

Diámetro de la torre 1.762 m (5.168 ft) Espacio entre platos 0.4572 m (18 in) Platos totales 16 Condiciones del plato No. 1 vapor del plato Temperatura: 235.7 °F Presión : 1000 psiaDensidad: 4.3949 lb/ft3 Flujo: 71,803.92 lb/hr CFSa : 0.2889 Tensión superficial Viscosidad, cp. : 0.8352 Densidad : 58.3975lb/ft3 Flujo: 17,486.7715 lb/hr
0.8 m 8m

0.4572 m

Liquido del plato

1.762 m

ETAPA DE PURIFICACIÓN TORRE DE ABSORCIÓN
P

Gas pobre yetanol= 0.0001

Solución pobre (Agua ) T =95°F

P = 1000 psia 99% de absorción del etanol

M3 Gas Rico M3=2557.3754 lbmol/hr T= 235.7 °F

M5 = Solución Rica
M5

yEtileno= 0.99 yOH = 0.01

xEtileno= 0 xOH =  xH2O = 

Cálculo del solvente mínimo.
L min 
6

v o  y o  L N  x N   v N  y N
x 1 - x

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DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS DE CONTROL DE CONTAMINANTES

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Absorción
 Es una operación de separación basada en la transferencia de materia entre una fase gas yun líquido, siendo ambas fases inmiscibles.  En la absorción se produce la transferencia selectiva de uno o más componentes de una mezcla gaseosa a un disolvente líquido de reducida volatilidad.

Aplicaciones industriales:
    

Procesos de separación de productos Recuperación de NH3 Eliminación de cloruro de hidrógeno Procesos de aeración utilizados en tratamiento de aguas

ETAPA DEPURIFICACIÓN TORRE DE ABSORCIÓN
P

Gas pobre T , VN,yN

Solvente pobre T , LN+1,xN+1 P = 1000 psia 99% de absorción del etanol Solución Rica
M5

Gas Rico T ,V0,y0

T , L1,x1

M3

Balance del soluto:

Entradas  Salidas V  y0  L  xN 1  L  x1  V  y N
10

V  y0  y N   L x1  xN 1 

L y0  y N   x1  xN 1  V 

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Como L y V varían alo largo de la columna.


LO =f( “flujos constante del gas inerte y del solvente puro” ) , mol/hr

Etapa teórica

Para una Mezcla binaria:

V  V0 1  y N 
Entonces,

,

L  LN 1 1  xN 1  LN 1  L 1  xN 1

Vo 
Si:

V 1  yN

,

L y0  y N   x1  xN 1  V 

Entonces:

 L  1  x N 1 y0  y N    V  1 y N 

   x  x   1 N 1  

 L 1  y N  x1  xN 1  y0  y N       V  1  xN 1 

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 L  1  y N  x1  xN 1  y0  y N       V  1  xN 1 

y0  y N  L  1  x1  xN 1       1  yN  V  1  xN 1 

 y0 y x  L  x  N    1  N 1  1 x 1 x  1  y0 1  y N  V  1 N 1 

recta que corre entre (Y0,X1) y (YN,XN+1)

L Yo  YN    X 1  X N 1 V 

La línea de equilibrio se traza en base a: Valores experimentales publicados (x*, y*). La relación de Henry: x*= (P/H)(y*) La línea de operación se traza con base a los puntos : (Yo, X1) y (YN,YN+1)

(0.98,6.2e-5)
1 0.9 0.8 0.7

T (°C) 25 50 100

10-4 * H 4,38 5,88 7,01
T= 25ºC T=50ºC T= 100ºc LO

XN= 0 0.02

YN+1=

Y

0.6 0.5 0.4 0.3

(0.0,0.02) 0.2
0.1 0 0 0.000050.0001 0.00015 0.0002

X
Y0=0.98

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•A •A •A •A

> > > >

T < P > P > H<

solubilidad del gas en el líquido solubilidad del gas en el líquido absorción > eficiencia adsorción

1 0.9 0.8 0.7

T (°C) 25 50 100

10-4 * H 4,38 5,88 7,01
T= 25ºC T=50ºC T= 100ºc LO

XN+1= 0 0.02

YN=

Y

0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0.00005 0.0001 0.00015 0.0002

X
Y0=0.98Absorción de mezclas gaseosas binarias:

 Determinación del No. De Etapas ideales necesarias  Determinación de la cantidad mínima de solvente necesario para una separación determinada = Solvente mínimo Cálculo del solvente mínimo.

L y0  y N   x1  xN 1  V 

L

V   y0  y N   L  xN 1 x1

L min 

v o  y o  L N  x N   v N  y N
x 1 - x

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