Adsorcion
Páginas: 6 (1330 palabras)
Publicado: 30 de abril de 2013
Unidad de tratamiento con carbón activado
El objetivo es ilustrar los cálculos de diseño para el dimensionamiento de una unidad de tratamiento con carbón activado en fase de vapor. El tren de tratamiento para este caso consta de un soplador,
un separador de aire, un intercambiador de calor, y los recipentes de carbono para tratar el aire de la absorbedora con aire que contiene lossiguientes productos químicos orgánicos volátiles (VOC): percloroetileno (PCE), tricloroetileno (TCE), benceno y tolueno.
El agua que contiene los COV entra por la parte superior de la columna del separador de aire y fluye generalmente hacia abajo a través del material de empaque.
Al mismo tiempo, el aire fluye hacia arriba a través de la columna (flujo en contracorriente). Como el agua y el aire seponen en contacto, los compuestos orgánicos volátiles se transfieren desde la fase acuosa a la fase de aire. El agua sale del fondo de la columna empobrecido en compuestos orgánicos volátiles. Los compuestos orgánicos volátiles se han transferido a la salida del aire de la parte superior de la columna en la fase de aire. Esta fase aire fluye entonces a través de un intercambiador de calor donde escalentado desde 289 a 300 K para disminuir la humedad relativa de 100 a 50%. Desde aquí, la fase gaseosa fluye a través de los recipientes llenos de carbón activado. El carbón activado adsorbe los Compuestos orgánicos volátiles. La fase de aire, agotado de compuestos orgánicos volátiles, se descarga a la atmósfera.
Trabajo práctico. Determinar:
(1) Determinar la cantidad de carbononecesaria para 3 meses.
(2) Determine el tamaño de los vasos de adsorción carbón.
(3) Determinar la caída de presión total a través del tren de tratamiento:
(a) Air stripper y las tuberías correspondientes, válvulas e instrumentación.
(b) separador de aire para calentar las tuberías del intercambiador, válvulas e instrumentación.
(c) del intercambiador de calor.
(d) del intercambiador de calorde carbono a la tubería de los vasos, las válvulas y los instrumentos.
(e) los tanques de carbono.
(f) Las tuberías entre los tanques de carbono.
(g) desde el tanque de carbón al punto de descarga a la atmósfera.
(4) Determinar el tipo y tamaño del ventilador.
(5) Determinar el tipo y tamaño del intercambiador de calor
Datos
• Caudal de entrada de aire al ventilador(blower) de aire: 1 m3 / s.
• La temperatura de la corriente de vapor adicionado: 305 K.
• Tiempo entre cambios de carga de carbono: 3 meses /tanque.
• Número de tanques de carbón: dos (en serie).
• La presión atmosférica 87.6 kPa (elevación del sitio de aproximadamente 1600 m sobre el
nivel del mar).
• La temperatura de la fase de aire que sale del extractor: 289 K.
• Loscontaminantes y sus concentraciones que salen del separador de aire en la fase de aire:
percloroetileno (PCE): 15 ppmv.
tricloroetileno (TCE): 14 ppmv
benceno: 9 ppmv.
tolueno: 5 ppmv.
1. Cantidad de carbón activado para 3 meses.
Para calcularla usaremos la isoterma de Freundlich, se sabe por experiencia que se aproxima bien a los datos reales.
Introduccion
EL carbón activado es unmaterial que se usa para filtrar químicos nocivos. Tiene una textura similar a la de pequeños granos de arena negra. A medida que el aire o el agua fluyen a travez de un filtro de carbón activado los químicos se adhieren a la superficie de los granos. Una de sus grandes ventajas es que prporciona buenos resultados con una amplia gama de químicos, además puede resultar mas económico que otros métodospara la empresa
El agua y el aire son fundamentales para la vida y desempeña un papel importante en el funcionamiento apropiado de los ecosistemas de la tierra.
Estos elementos son de gran utilización en las industrias actuales por tal motivo es necesario luego de su uso el reacondicionamiento de los mismos a valores normales.
Flujo aire soplante [m3/s]
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El objetivo es ilustrar los cálculos de diseño para el dimensionamiento de una unidad de tratamiento con carbón activado en fase de vapor. El tren de tratamiento para este caso consta de un soplador,
un separador de aire, un intercambiador de calor, y los recipentes de carbono para tratar el aire de la absorbedora con aire que contiene lossiguientes productos químicos orgánicos volátiles (VOC): percloroetileno (PCE), tricloroetileno (TCE), benceno y tolueno.
El agua que contiene los COV entra por la parte superior de la columna del separador de aire y fluye generalmente hacia abajo a través del material de empaque.
Al mismo tiempo, el aire fluye hacia arriba a través de la columna (flujo en contracorriente). Como el agua y el aire seponen en contacto, los compuestos orgánicos volátiles se transfieren desde la fase acuosa a la fase de aire. El agua sale del fondo de la columna empobrecido en compuestos orgánicos volátiles. Los compuestos orgánicos volátiles se han transferido a la salida del aire de la parte superior de la columna en la fase de aire. Esta fase aire fluye entonces a través de un intercambiador de calor donde escalentado desde 289 a 300 K para disminuir la humedad relativa de 100 a 50%. Desde aquí, la fase gaseosa fluye a través de los recipientes llenos de carbón activado. El carbón activado adsorbe los Compuestos orgánicos volátiles. La fase de aire, agotado de compuestos orgánicos volátiles, se descarga a la atmósfera.
Trabajo práctico. Determinar:
(1) Determinar la cantidad de carbononecesaria para 3 meses.
(2) Determine el tamaño de los vasos de adsorción carbón.
(3) Determinar la caída de presión total a través del tren de tratamiento:
(a) Air stripper y las tuberías correspondientes, válvulas e instrumentación.
(b) separador de aire para calentar las tuberías del intercambiador, válvulas e instrumentación.
(c) del intercambiador de calor.
(d) del intercambiador de calorde carbono a la tubería de los vasos, las válvulas y los instrumentos.
(e) los tanques de carbono.
(f) Las tuberías entre los tanques de carbono.
(g) desde el tanque de carbón al punto de descarga a la atmósfera.
(4) Determinar el tipo y tamaño del ventilador.
(5) Determinar el tipo y tamaño del intercambiador de calor
Datos
• Caudal de entrada de aire al ventilador(blower) de aire: 1 m3 / s.
• La temperatura de la corriente de vapor adicionado: 305 K.
• Tiempo entre cambios de carga de carbono: 3 meses /tanque.
• Número de tanques de carbón: dos (en serie).
• La presión atmosférica 87.6 kPa (elevación del sitio de aproximadamente 1600 m sobre el
nivel del mar).
• La temperatura de la fase de aire que sale del extractor: 289 K.
• Loscontaminantes y sus concentraciones que salen del separador de aire en la fase de aire:
percloroetileno (PCE): 15 ppmv.
tricloroetileno (TCE): 14 ppmv
benceno: 9 ppmv.
tolueno: 5 ppmv.
1. Cantidad de carbón activado para 3 meses.
Para calcularla usaremos la isoterma de Freundlich, se sabe por experiencia que se aproxima bien a los datos reales.
Introduccion
EL carbón activado es unmaterial que se usa para filtrar químicos nocivos. Tiene una textura similar a la de pequeños granos de arena negra. A medida que el aire o el agua fluyen a travez de un filtro de carbón activado los químicos se adhieren a la superficie de los granos. Una de sus grandes ventajas es que prporciona buenos resultados con una amplia gama de químicos, además puede resultar mas económico que otros métodospara la empresa
El agua y el aire son fundamentales para la vida y desempeña un papel importante en el funcionamiento apropiado de los ecosistemas de la tierra.
Estos elementos son de gran utilización en las industrias actuales por tal motivo es necesario luego de su uso el reacondicionamiento de los mismos a valores normales.
Flujo aire soplante [m3/s]
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