operaciones unitarias
Páginas: 24 (5935 palabras)
Publicado: 24 de mayo de 2013
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LA FUERZA ARMADA
U.N.E.F.A – NÚCLEO – ZULIA
ABSORCIÓN DE UN GAS EN COLUMNA EMPACADA
Realizado por:
José miguel peña C.I 20.662.724
Maracaibo, 24 de mayo del 2013
INTRODUCCIÓN
Absorción es la operaciónunitaria que consiste en la separación de uno o más componentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente líquido con el cual forma solución (un soluto A, o varios solutos, se absorben de la fase gaseosa y pasan a la líquida). Este proceso implica una difusión molecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a través del gas B, que no se difunde y está en reposo, hacia un líquidoC, también en reposo. Un ejemplo es la absorción de amoníaco A del aire B por medio de agua líquida C.
Para predecir la concentración de un soluto en dos fases en equilibrio, se requieren datos de equilibrio experimentales. Las variables importantes que afectan al equilibrio de un soluto son temperatura, presión y concentración.
Por tanto en esta operación se efectúa con eltransporte de materia de componente o componentes de la fase gaseosa solubles en el líquido absorbente, desde la fase gaseosa a la liquida. Por ejemplo, eliminación de Amoniaco a partir de una mezcla amoniaco-aire por medio de agua líquida. Posteriormente se recupera el soluto del líquido por destilación u otra técnica y el líquido absorbente se puede desechar o reutilizar, además son equipos de contactocontinuo, que pueden ser usados para realizar absorciones, destilaciones, transferencia gas – líquido, entre otras, operaciones que son fundamentales en los procesos químicos.
FUNDAMENTO TEÓRICO
La absorción es una operación de transferencia de materia cuyo objetivo es separar uno o más componentes (el soluto) de una fase gaseosa por medio de una fase liquida en laque los componentes a eliminar son solubles (los restantes componentes son insolubles). Se produce una transferencia de materia entre dos fases inmiscibles.
Figura #1
Solubilidades y Equilibrio
Sistemas de dos Componentes.
Al poner en contacto un gas con un líquido en el que es soluble, las moléculas del gas pasan al líquido formando una disolución con aquel, y al mismo tiempolas moléculas disueltas en el líquido tienden a volver a la fase gaseosa, estableciéndose un equilibrio dinámico entre las moléculas del gas que pasan a la disolución y las que retornan a la fase gaseosa. Consideremos por ejemplo, una mezcla gaseosa aire-amoniaco que se absorba en agua a la temperatura ambiente: la tensión de vapor de agua es muy pequeña a esa temperatura y podemos considerar quede la mezcla gaseosa solo es soluble en agua el amoniaco. Al poner las dos fases en contacto pasara amoniaco a la fase liquida, aumentando así la concentración del amoniaco en el agua hasta que la presión de vapor del amoniaco disuelto sea igual a la presión parcial del amoniaco en la fase gaseosa, alcanzándose las condiciones en equilibrio entre fases.
Es evidente que la concentraciónmáxima del soluto (amoniaco) en la fase liquida es la equilibrio correspondiente a las condiciones de operación; está concentración máxima es un valor teórico que no puede alcanzarse en los aparatos industriales de absorción.
La solubilidad del gas en el líquido es función de la naturaleza de ambos componentes, de la temperatura de la presión parcial del gas en la fase gaseosa y de laconcentración del gas disuelto en el líquido. La influencia de la temperatura sobre la solubilidad viene dada, por la ley de van ‘t Hoff para el equilibrio móvil: según la cual “al elevarse la temperatura de un sistema en equilibrio, se verificara el proceso que va acompañado de absorción de calor”.
Sistemas de Multicomponentes.
Si una mezcla de gases se pone en contacto con un líquido, la...
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LA FUERZA ARMADA
U.N.E.F.A – NÚCLEO – ZULIA
ABSORCIÓN DE UN GAS EN COLUMNA EMPACADA
Realizado por:
José miguel peña C.I 20.662.724
Maracaibo, 24 de mayo del 2013
INTRODUCCIÓN
Absorción es la operaciónunitaria que consiste en la separación de uno o más componentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente líquido con el cual forma solución (un soluto A, o varios solutos, se absorben de la fase gaseosa y pasan a la líquida). Este proceso implica una difusión molecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a través del gas B, que no se difunde y está en reposo, hacia un líquidoC, también en reposo. Un ejemplo es la absorción de amoníaco A del aire B por medio de agua líquida C.
Para predecir la concentración de un soluto en dos fases en equilibrio, se requieren datos de equilibrio experimentales. Las variables importantes que afectan al equilibrio de un soluto son temperatura, presión y concentración.
Por tanto en esta operación se efectúa con eltransporte de materia de componente o componentes de la fase gaseosa solubles en el líquido absorbente, desde la fase gaseosa a la liquida. Por ejemplo, eliminación de Amoniaco a partir de una mezcla amoniaco-aire por medio de agua líquida. Posteriormente se recupera el soluto del líquido por destilación u otra técnica y el líquido absorbente se puede desechar o reutilizar, además son equipos de contactocontinuo, que pueden ser usados para realizar absorciones, destilaciones, transferencia gas – líquido, entre otras, operaciones que son fundamentales en los procesos químicos.
FUNDAMENTO TEÓRICO
La absorción es una operación de transferencia de materia cuyo objetivo es separar uno o más componentes (el soluto) de una fase gaseosa por medio de una fase liquida en laque los componentes a eliminar son solubles (los restantes componentes son insolubles). Se produce una transferencia de materia entre dos fases inmiscibles.
Figura #1
Solubilidades y Equilibrio
Sistemas de dos Componentes.
Al poner en contacto un gas con un líquido en el que es soluble, las moléculas del gas pasan al líquido formando una disolución con aquel, y al mismo tiempolas moléculas disueltas en el líquido tienden a volver a la fase gaseosa, estableciéndose un equilibrio dinámico entre las moléculas del gas que pasan a la disolución y las que retornan a la fase gaseosa. Consideremos por ejemplo, una mezcla gaseosa aire-amoniaco que se absorba en agua a la temperatura ambiente: la tensión de vapor de agua es muy pequeña a esa temperatura y podemos considerar quede la mezcla gaseosa solo es soluble en agua el amoniaco. Al poner las dos fases en contacto pasara amoniaco a la fase liquida, aumentando así la concentración del amoniaco en el agua hasta que la presión de vapor del amoniaco disuelto sea igual a la presión parcial del amoniaco en la fase gaseosa, alcanzándose las condiciones en equilibrio entre fases.
Es evidente que la concentraciónmáxima del soluto (amoniaco) en la fase liquida es la equilibrio correspondiente a las condiciones de operación; está concentración máxima es un valor teórico que no puede alcanzarse en los aparatos industriales de absorción.
La solubilidad del gas en el líquido es función de la naturaleza de ambos componentes, de la temperatura de la presión parcial del gas en la fase gaseosa y de laconcentración del gas disuelto en el líquido. La influencia de la temperatura sobre la solubilidad viene dada, por la ley de van ‘t Hoff para el equilibrio móvil: según la cual “al elevarse la temperatura de un sistema en equilibrio, se verificara el proceso que va acompañado de absorción de calor”.
Sistemas de Multicomponentes.
Si una mezcla de gases se pone en contacto con un líquido, la...
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