Bloque 2 Tema 09 Problema 02 Absorcion

Departamento de Ingeniería Química y
Tecnología de Alimentos
Facultad de Ciencias

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OPERACIONES BÁSICAS DE SEPARACIÓN
TEMA 9, ABSORCIÓN
2.

CURSO 2014/2015
PROBLEMAS

Se dispone de una mezcla gaseosa amoníaco-aire de composición 15% en volumen de amoníaco y se
pretende que lacomposición de amoníaco a la salida de columna sea del 5%, en una columna de
absorción en contracorriente con agua. Calcular la cantidad mínima de agua a emplear para 100 mol de
alimentación, si laabsorción se verifica a 20ºC y 1 atm, el número de etapas necesarias si el agua a
emplear es un 35% superior a la mínima y la eficacia de cada etapa es del 30%.
R: 1,6 litros

Se trata de una torre deabsorción de platos, tal y como se muestra en la figura adjunta:

Un balance de materia aplicado a toda la
columna de absorción conduce a:

{Entrada} = {Salida}
G1 + L2 = G2 + L1
Y referido al componentede interés, resulta:

G1 y1 + L2 x2 = G2 y2 + L1 x1

Teniendo en cuenta que el amoníaco estaría presente en G1, G2 y L1 (L2 sólo contiene agua), el balance
se simplifica a la expresión:

G1 y1 = G2y2 + L1 x1
Sustituyendo los valores suministrados por el enunciado:

100 ·0,15 = 15·0,05 + L1 x1
Nótese que el producto de 15·0,05 no es G2·L2. Ahora bien, si entran 15 mol de amoníaco en laalimentación y se desean retirar el 95% de esos 15 mol, en G2 debe salir únicamente el 5% de esos 15
mol.
Es decir, los mol de amoníaco que entran en la alimentación son:

G1 y1 = 100 ·0,15 = 15 mol
De esos 15mol, el 95% se retiran con el agua y el 5% restante salen con el efluente gaseoso:

15 

·0,95 = 14,25 mol de amoníaco en L1
·0,05 = 0,75 mol de amoníaco en G2

Volviendo al balance de materia:

15 =0,75 + L1 x1
El empleo de la Cantidad Mínima de agua corresponde a una concentración máxima de la disolución
de salida; y esa concentración máxima será la de equilibrio con el gas de entrada. Por...