ejercicio adsorcion

1. Se quiere usar un TSA para remover trazas de tolueno de n-heptano usando sílica gel como adsorbente. El adsorbedor opera a 1.0 atm. El alimento a 0ºC tiene fracción másica de tolueno igual a0.0011 y fracción másica de n-heptano de 0.9989. La velocidad superficial del alimento es 10.0 cm/min. El adsorbedor es de 2.0 metros de largo y durante el paso de alimentación está a 0ºC. El paso dealimentación se continúa hasta que ocurre la ruptura (Breakthrough). Para regenerar el adsorbente, se usa n-heptano puro a 80ºC. La velocidad superficial durante la purga es 10.0 cm/min. La columna seenfría a 0ºC antes del siguiente paso de alimentación.
Datos: a bajas concentraciones las isotermas para el tolueno: q=17.46*x (a 0ºC), q= 1.23*x (a 80ºC), q está en g soluto/g de adsorbente, x estaen g soluto/g de fluido, densidad estructural =2100 kg/m^3, densidad del fluido= 684 kg/m^3, calor especifico solido=2000 J/kg-ºC, calor especifico fluido = 1841 J/kg-ºC, porosidad lecho=0.43,porosidad partícula=0.48, asuma que el calor especifico de la pared puede ser ignorado, el calor de adsorción es despreciable, y el n-heptano no se adsorbe.
Usando el análisis de movimiento de soluto,determine:
a) El tiempo de ruptura del tolueno durante el paso de alimentación
b) Determine el tiempo de ruptura para la onda térmica
c) Tiempo para remover todo el tolueno de la columna
d) El perfilde la concentración de salida del fluido de regeneración
e) Represente gráficamente el proceso en el diagrama x vs t
2. (PSA) Una columa de 0.50 m de longitud es usada para remover metano dehidrogeno usando carbón activado. El gas alimentado tiene fracción molar de metano de 0.002, la velocidad superficial es 0.020 m/s durante el paso de alimentación. La alta presión es 3.0 atm mientras que labaja presión es 0.5 atm. Se emplea un ciclo estándar de Skarstrom de dos columnas. El ciclo simétrico es:
Represurización con alimento: de t= 0 a t=1 segundo
Paso de alimentación a alta presión:...