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Problemas de Ingeniería Química

Hoja 7.- Absorción

1.- Un gas combustible procedente de un gasificador de carbón contiene amoníaco, con una fracción molar de 0,03, la cual se desea reducir a unvalor de 0,001. Para ello se trata el gas, en una columna de absorción de relleno, con agua en contracorriente. El caudal de gas tratado es de 4,26 m3/s medidos en condiciones normales y la fracciónmolar de amoníaco en la corriente acuosa que abandona la columna es 0,025. La columna tiene un diámetro de 2,5 m y para el coeficiente volumétrico global de transferencia de materia referido al gas(KG.a PT) puede tomarse un valor de 0,03 kmoles/(m3.s). La relación de equilibrio para el sistema considerado viene dada por y = 0,6 x. Calcular:
a) Caudal de agua alimentado a la columna.
b) Laaltura de la columna.
c) El número de unidades de transferencia referidas al gas.
d) El valor del coeficiente global de transferencia de materia referido al líquido (KL.a.CT).
Sol.: a) 0,22 kmol/s; b)7,24 m; c) 5,6; d) 0,0178 kmol/m3s

2.- El dióxido de carbono desprendido en un proceso de producción de etanol contiene un 3% de etanol. Se desea recuperar el 98% del etanol contenido en el gasmediante su absorción con agua en una columna de relleno. El flujo del gas a tratar es de 150 kmol/(h.m2) y el de agua de 260 kmol/(h.m2). El coeficiente global de transferencia de materia KG.a.PT tieneun valor de 275 kmol/(h.m3). A la temperatura de trabajo el equilibrio para este sistema puede representarse mediante la relación y = 1,068 x. Calcular:
a) Altura de columna necesaria.
b) Altura decada unidad de transferencia.
c) Valor del coeficiente global de transferencia de materia referido al líquido (KL.a.CT).
Sol.: a) 4,24 m; b) 0,54 m; c) 278,28 kmol/m3h

3.- En una torre de rellenode 3 m de altura, que trabaja a presión atmosférica, se trata una corriente de aire, que contiene 315 ppm de CO2, con una disolución de NaOH. El gas a la salida de la torre tiene una concentración...