Absorcion

De una corriente de aire que contiene 3% en volumen de H2S se pretende reducir el 98% del contenido de este gas en contracorriente con agua como absorbente a 20°C y 1 atmósfera de presión. Calcular:a) La cantidad de agua necesaria en mol H2O/mol aire si se emplea 160% de exceso de la mínima.
b) La composición del líquido a la salida de la columna.
c) El número de etapas teóricas sise opera a 20°C y 2 atm con una cantidad de agua del doble de la mínima calculada a estas condiciones.
Puede admitirse que en este intervalo de concentraciones el sistema cumple con la ley de Dalton yde Henry siendo H= 483 atm/fracc. mol.

Ley de Henry: P=H*x…….(1)
Ley de Dalton: P=y*PT…….(2)
Igualando las ecs. (1) y (2) obtenemos la expresión de equilibrio para cualquier sistema líquidovapor- que cumplan con las limitaciones de dichas expresiones.
Se propuso una base de cálculo de 100mol/h de H2S (G’n+1), la relación mol se obtiene directamente con la fracción mol:Yn+1=yn+1/(1-yn+1)=0.030928

Se absorben el 98% del H2S por lo tanto en el domo salen el resto que son solamente 2 mol/h de sulfuro de hidrógeno. A estas condiciones el % volumen es igual al %mol, por lo que losmoles de aire que entran en la mezcla son: Gaire=100*0.97/0.03=3233.33 mol/h.
Y1=2/3233.33=0.000619
%Exceso=L'G'OpL'G'min-1*100=%160………3
(L'G')Op=Y1-Yn+1X0-Xn=0.000619-0.030928-Xn=0.030309Xn………(4)(L'G')min=Y1-Yn+1X0-Xmax=0.000619-0.030928-Xmax=0.030309Xmax………(5)
Sustituyendo ecuaciones (4) y (5) en ec. (3):
XmaxXn-1*100=%160, despejando Xn:
Xn=Xmax2.6………6
Con la ecuación de equilibrio ypara (yn+1) obtenemos Xmax:
xmax=yn+1*PTH=0.03*1483=0.000062, transformando a relacion mol: Xmax=0.0000621-0.000062≈0.000062.
Sustituyendo este último valor en la ec. (6):
b).- Xn=0.000024
Con estedato podemos calcular de la ec. (4):
L'G'Op=1268.66mol H2Omol H2S
a).-
L'Gn+1Op=L'G'Op*Yn+1=1268.66mol H2Omol H2S*0.030928mol H2Smol Aire=39.237mol H2Omol aire

c).- Con la misma base de...