Determinacion de altrua de relleno

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DETERMINACION DE LA ALTURA DE RELLENO

La altura  de la columna está dada por la siguiente expresión en relación al coeficiente de transmisión de materia de la fase gas y la composición del gas:
Z= HOG NOG
También se puede expresar en función de los mismos parámetros de la fase líquida:
Z = HOL NOL
Para obtener estas expresiones partimos de un balance total de materia en la altura dz de latorre lo cual nos da:
dz

dG= dL
Un balance para el componente A, absorbido por unidad de sección transversal S, da:
dNAS=d(Gy)
Como: Gs = G(1-y)= G1+Y
Gy = Gs1+Yy=Gs1+YY1+Y=GsY
Entonces:dNAS=Gs(dY)
Pero
Y=y1-y → dY=1(1-y)2dy
dNAS=Gsdy=G(1-y)1(1-y)2dy
dNAS=G(1-y)dy …(α)
Por otro lado, la velocidad de difusión del componente A expresadocomo moles absorbidos /tiempo*área, está dado por:
dNA=kyy-yidA
Donde:
y : fracción molar de A en el seno de la fase gaseosa
yi: fracción molar de A en la interfase
ky: coeficiente detransporte de materia en la fase gaseosa
A : área total de contacto

Además el área total de contacto en el elemento dZ será:

dA = S a dZ

Donde S : sección transversal
Z : altura de la torre
a :superficie específica del relleno en m2/m3

Combinando con la ecuación anterior:

d NA = ky a S(y - yi) dZ

De donde podemos obtener la altura de relleno combinando con (α)SG(1-y)dy=kyaS(y-yidZ
Reordenando:
Z=y2y1Gkyady(1-y)y-yi
Haciendo:
(1-y)log=1-yi-(1-y)ln1-yi1-y)
Además
Gkya(1-y)log≈cte más que Gkya
Entonces tenemos:
Z=Gkya(1-y)logy2y1(1-y)log(1-y)y-yidy
Donde:HOG=Gkya(1-y)log
Es la altura de una unidad de transferencia, referido a la fase gaseosa.
NOG=y2y1(1-y)log(1-y)y-yidy
Es el número de unidades de trasferencia, referida a la fase gaseosa

NOL y NOG secalculan mediante integración gráfica o numérica de las expresiones anteriores. Suponiendo que las líneas de operación y de equilibrio son rectas (habitual en condiciones de operación con gases...
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