Determinacion de altrua de relleno

DETERMINACION DE LA ALTURA DE RELLENO

La altura  de la columna está dada por la siguiente expresión en relación al coeficiente de transmisión de materia de la fase gas y la composición del gas:
Z= HOG NOG
También se puede expresar en función de los mismos parámetros de la fase líquida:
Z = HOL NOL
Para obtener estas expresiones partimos de un balance total de materia en la altura dz de latorre lo cual nos da:
dz

dG= dL
Un balance para el componente A, absorbido por unidad de sección transversal S, da:
dNAS=d(Gy)
Como: Gs = G(1-y)= G1+Y
Gy = Gs1+Yy=Gs1+YY1+Y=GsY
Entonces:dNAS=Gs(dY)
Pero
Y=y1-y → dY=1(1-y)2dy
dNAS=Gsdy=G(1-y)1(1-y)2dy
dNAS=G(1-y)dy …(α)
Por otro lado, la velocidad de difusión del componente A expresadocomo moles absorbidos /tiempo*área, está dado por:
dNA=kyy-yidA
Donde:
y : fracción molar de A en el seno de la fase gaseosa
yi: fracción molar de A en la interfase
ky: coeficiente detransporte de materia en la fase gaseosa
A : área total de contacto

Además el área total de contacto en el elemento dZ será:

dA = S a dZ

Donde S : sección transversal
Z : altura de la torre
a :superficie específica del relleno en m2/m3

Combinando con la ecuación anterior:

d NA = ky a S(y - yi) dZ

De donde podemos obtener la altura de relleno combinando con (α)SG(1-y)dy=kyaS(y-yidZ
Reordenando:
Z=y2y1Gkyady(1-y)y-yi
Haciendo:
(1-y)log=1-yi-(1-y)ln1-yi1-y)
Además
Gkya(1-y)log≈cte más que Gkya
Entonces tenemos:
Z=Gkya(1-y)logy2y1(1-y)log(1-y)y-yidy
Donde:HOG=Gkya(1-y)log
Es la altura de una unidad de transferencia, referido a la fase gaseosa.
NOG=y2y1(1-y)log(1-y)y-yidy
Es el número de unidades de trasferencia, referida a la fase gaseosa

NOL y NOG secalculan mediante integración gráfica o numérica de las expresiones anteriores. Suponiendo que las líneas de operación y de equilibrio son rectas (habitual en condiciones de operación con gases...