DESORCION GASEOSA




DESORCION GASEOSA










1. DATOS EXPERIMENTALES:











Flujo de alimentación =
35
lb/h



Flujo de aire =
7
pie3/min



Presión del ambiente =
14,7
psi
101325
N/m2

Temperatura del medio =
77
°F
















Concentración de la alimentación



Concentración de HCl=
0,1
N


Volumen de HCl=
5,35
ml


Volumen de muestra para titular=
10
mlConcentración (entrada de líquido) =
0,0535
N









Concentración del líquido a la salida




Tiempo
Volumen HCl





(min)
0.1 N / (ml)





5
3,7





10
3,9





15
3,8





20
3,7





25
3,8











Diámetro de columna =
4
pulg =
0,1016
m
Z (altura del relleno) =
40,9
pulg =
1,04
m







Datos Termodinámicos de Tablas:










 L
=
0,00095
Kg/ms



G
=1,8058E-05
Kg/ms



s
=
0,07275
N/m



L
=
999,03
Kg/m3



G
=
1,18618462
Kg/m3



DL
=
2,19E-09
m2/s



DG
=
0,0000235
m2/s



R
=
10,73

Psia*pie3







mol-lb*R








2. CÁLCULOS Y RESULTADOS












1.- CÁLCULO DE LAS COMPOSICIONES DE LOS FLUJOS DE ENTRADA Y SALIDA DE LÍQUIDO Y GAS:








Balance de Materia:

















Ls
Gs





L2
X2
Y2
G2

Fase líquida en la entrada : L2x2
y2


H2O + NH3









2




Fase gas en la entrada :G1






Aire puro













*Balancce de masa total:


X
Y

L2 + G1 = L1 + G2 .....(1)









1



*Balance de masa parcial:





x2*L2 + y1*G1 = x1*L1 + y2*G2 ......(2)


Ls
Gs





L1
X1
Y1 = 0
G1
*Ecuación de la linea de operación:


x1
y1 = 0

X2*Ls + Y*G s = X*Ls + Y2*Gs ..........(3)a) Cálculo del área transversal de la columna:













A = *D2 =

0,0081
m2





4














b) Cálculo de las concentraciones en la fase líquida:











* A la entrada:







NNH3 = NHCl* VHCl =
0,0535
N







VNH3






C2 =
0,0535
mol NH3/L











* A la salida:








NNH3 = NHCl*VHCl =

0.1*3.8
0,038
N




VNH3


10C1 =
0,038
mol NH3/L










c) Cálculo de las composiciones de la fase líquida:







* En la entrada:










x2 =















Para un litro de solución :










C2 =
0,0535
mol NH3/L












0,0535
mol NH3








V





M H2O










Para solución diluida VH2O = Vsol








(999.013Kg/m3)*(10^-3m3)




18 g/mol-g













55,50
mol-g








x2 =

0,0535





55,50











x2 =
0,000964

Luego:












X2 =

x2





1 - x2











X2 =
0,00096487


* En la salida:










C1 =
0,038
mol NH3/L








Para un litro de solución :







0,038
mol NH3


55,50
mol









x1 =
0,00068466










X1 =
0,00068513


d) Cálculo del flujo de gas:












P*V = n*R*T












n aire =
(14,7 psia)(7 pie3/min)(454mol-g/mol-lb)




(10,73psia*pie3/mol-lb*R)(77+460 R)










n aire =
8,1077
mol/min





0,00118618

g/cm3 =
1,186185
Kg/m3









1,1862
Kg/m3












G1 = naire =
16,667
mol/m2s




AG1 =
16,667
mol/m2s








Luego:
Gs = G1(1-y1)












y1 = 0

(aire libre de NH3)










Gs =
G1 =
16,667
mol/m2s










e) Cálculo del flujo de líquido:












L2 =
35

lb/h



L2 =
30,28

mol/m2s












L2 =
30,28
mol/m2s









Ls =
L2(1-x2)





Ls =
30,25

mol/m2s












Ls =
30,25
mol/m2s










f) Cálculode y2 :










Balance de materia:











Gs(Y1-Y2) = Ls(X1-X2)





 





Y2 =
0,000508










y2 =
0,000507



















Luego la curva de operación está dada por:










Gs(Y1-Y)= Ls(X1-X)














Curva de operación





 




Y =
1,815121
X -
0,00124



2.- CURVA DE EQUILIBRIO (25° C y 1 atm)













x
y*






0,00000
0,0000...