Operaciones unitarias

OPERACIONES UNITARIAS III PROBLEMA 1

SERIE DE EJERCICIOS-PREGUNTAS COEFICIENTES

Una mezcla de 20 kg de benceno (Mr=78.11 kg/kmol), 2 kg de tolueno (Mr=92.13 kg/kmol), 2 kg de xileno (Mr=106.16kg/kmol) forma a una temperatura de 200ºC y una presión de 105 Pa una mezcla gaseosa prácticamente ideal. a. Calcular para cada componente: fracción másica, fracción molar, relación molar,concentración másica, concentración molar, presión parcial, fracción en volumen. b. Si para la misma composición y presión del sistema se variara la temperatura, ¿cuál o cuáles formas de expresar la composición(mencionadas en el ítem anterior) se modificarán numéricamente?. Suponga que se esta interesado en estudiar cierto fenómeno de transferencia de masa que tiene efectos térmicos asociados: ¿emplearíadichas formas de expresar la composición en ese caso?, justifique. PROBLEMA 2 En un cierto dispositivo utilizado para la absorción de SO2 en aire mediante agua y en cierto punto del mismo, el gascontiene 10% de SO2 en volumen y está en contacto con un líquido que contiene 0.4% en peso de SO2 (densidad = 990 kg/m3). La temperatura es 50ºC y la presión total de 1 atm. El coeficiente total detransferencia de masa basado en las concentraciones del gas es Kg = 7.36x10-10 kmol/m2sPa. De la resistencia total a la difusión el 47% está en la fase gaseosa y el resto en la líquida. Los datos de equilibrioa 50ºC son los siguientes: Kg SO2 / 100 kg de agua Presión parcial SO2 (mmHg) 0.2 29 0.3 46 0.5 83 0.7 119

a. Calcular el coeficiente total basado en las concentraciones del líquido en lasunidades kmol/(m2s(kmol/m3)). b. Calcular los coeficientes individuales para el gas: kg, ky, kc y para el líquido: kl, kx. c. Determinar las composiciones interfaciales de ambas fases. d. Indique en undiagrama presión parcial de SO2 versus kmol de SO2/ m3 de líquido, el punto operativo del dispositivo, el punto interfacial, la fuerza impulsora pelicular del lado del líquido, la fuerza impulsora...