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Instituto Politécnico Nacional


Escuela Superior De Ingeniería Química e Industrias Extractivas



Laboratorio de Operaciones de Separación II


PRÁCTICA No. 1

“Absorción en Columna empacada”


Equipo No. 4


NOMBRE DEL ALUMNO:

Franco cruz Jesús.


Grupo:

7IM3



FECHA DE ENTREGA:

31 de octubre del 2012



PRACTICANo.1

Absorción en columna empacada

OBJETIVOS

Conocer el equipo empleado para el proceso de absorción de gases.

Llevar a cabo la separación de una cantidad de amoniaco, de una mezcla de aire-amoniaco mediante el proceso de absorción en columna empacada.

Observar la importancia del control de las condiciones operativas, así como de fijarlas previamente en función de los resultadosque se desean obtener.

Obtener los coeficientes globales de transferencia de masa para la fase gas y fase líquida

INTRODUCCION

La absorción es una operación de transferencia de materia que consiste en poner un gas en contacto con un líquido para que queden retenidos ciertos componentes de la corriente gaseosa. Se basa en el fenómeno de difusión, según el cual un componente de una mezclase desplaza en el seno de un absorbente debido a un gradiente de concentración o presión.

El fenómeno de absorción se da cuando en un punto cualquiera de la columna se produce el contacto de un gas y un líquido en condiciones de no-equilibrio, lo cual favorece que se realice una transferencia de materia.

Fundamentos de la absorción

Al diseñar una torre de absorción, se deben considerarlos siguientes aspectos:

Los datos de equilibrio líquido-vapor del sistema, con los cuales puede determinarse la cantidad de líquido y gas necesaria para llevar a cabo la separación de la cantidad que se requiera.

Los balances de materia, que pueden aplicarse junto con los datos de equilibrio para determinar el área transversal requerida y el diámetro de la columna necesaria para laoperación, el número de unidades de transferencia, así como los coeficientes de transferencia de materia.

El balance total para la columna está dado por:

G_1+L_2=G_2+L_1
Donde:
G1 y L2 son los flujos de gas y líquido que entran a la columna, respectivamente
G2 y L1 son los flujos de gas y líquido que abandonan la columna

La relación entre las composiciones x y y en cualquier punto de lacolumna se llama ecuación de la línea de operación. Es posible graficarla a lo largo de la curva de equilibrio. La línea de operación debe estar por arriba de la línea de equilibrio, para que la absorción tenga lugar. La máxima concentración de líquido y mínima velocidad de flujo del líquido, se obtienen cuando la línea de operación toca la línea de equilibrio. Para conseguir el cambio requerido en lacomposición de gas, la velocidad del líquido debe ser mayor que ese mínimo.

La velocidad de absorción se expresa utilizando coeficientes individuales o globales basados en las fases gaseosa o líquida.

Equipo empleado para absorción

El tipo de columnas usadas pueden ser columnas de platos (contacto discontinuo o por etapas), o bien columnas de relleno (contacto continuo). En ambos casos seemplea la fuerza gravitatoria para la circulación del líquido y el gas en contracorriente. Uno de los equipos más utilizados es la columna empacada. Consiste en una columna cilíndrica o torre equipada con una entrada de gas y un espacio de distribución en la parte inferior; una entrada de líquido y un distribuidor en la parte superior; salidas para el gas y el líquido por la parte superior einferior, respectivamente; además de una masa soportada de cuerpos sólidos inertes que recibe el nombre de torre empacada.

El líquido se distribuye sobre la parte superior del empaque mediante un distribuidor, y moja de manera uniforme la superficie del empaque (esto considerándose en una operación ideal). El gas que contiene el soluto entra en el espacio de distribución situado debajo del...