Tarea 23

CALCULOS TIPO

FLUJO DE CADA COMPONENTE EN LA ENTRADA DE GAS (G1)
Fi=Ftotal*%molari100%
FSO2=600kmolh*29%100%=174kmolh
FH2=1600kmolh*65,2%100%=391,2kmolh
FO2=1600kmolh*0,8%100%=4,8kmolh
FH2S=600kmolh*5%100%=30kmolh

Por el método de seudo-componentes se elimina el flujo que menos aporta al sistema, en este caso es el sulfuro de hidrogeno y oxígeno.
Fseudo comp(G1) =FH2+FSO2=391,2kmolh+174kmolh=565,2kmolh
NUEVAS FRACCIONES POR SEUDO-COMPONENTES
YSO2 , entrada=FSO2Fseudo comp=174kmolh565,2kmolh=0,3078
YH2, entrada=FH2Fseudo comp=391,2kmolh565,2kmolh=0,6922
FLUJO DE GAS LIBRE DE SOLUTO, ya que el flujo de entrada de gas no se encuentra diluido
Gs=G1*1-YSO2=565,2kmolh*1-0,3078=391,2kmolh

FLUJOS DE GAS A LA SALIDA
Ya que se sabe que el flujo de sulfuro de hidrogeno,oxigeno e hidrogeno son constantes, es decir que el único compuesto absorbido es el dióxido se azufré tenemos que el flujo de salida es el siguiente.
Ftotal salida=FH2+FSO2+FH2S+FO2=391,2kmolh+FSO2+30kmolh+4,8kmolh
Ftotal salida=391,2kmolh+ FSO2+30kmolh+ 4,8kmolh
Y además se sabe que la composición de salida para el dióxido de azufre a la salida es
YSO2, salida=FSO2Ftotal salida=0,13
Resolviendoeste sistema de ecuación se tiene que
FSO2 salida=0,5545kmolh
Ftotal salida=426,5545kmolh
FLUJO DE SALIDA POR SEUDO COMPONENTE (G2)
Fsalida G2 =FSO2+FH2=0,5545kmolh+391,2kmolh=391,7545kmolh
NUEVAS FRACCION DE SO2 A LA SALIDA
YSO2,salida=FSO2 , salidaFtotal=0,5545kmolh391,7545kmolh=0,0014
YH2,salida=FH2 , salidaFtotal=391,2kmolh391,7545kmolh=0,9985
FRACCIONES LIBRES DE SOLUTOySO2,entrada=YSO21-YSO2=0,30781-0,3078=0,4448
ySO2,salida=YSO2,salida1-YSO2,salida=0,001411-0,00141=0,0014
xSO2,entrada=XSO2, entrada1-XSO2, entrada=0,0011-0,001=0,001
BALANCE DE MASA
LSxSO2,salida-xSO2,entrada=GS(ySO2,entrada-ySO2,salida)
A razón gas-liquido minina la expresión anterior queda de la siguiente forma:
LSGSmin=(ySO2,entrada-ySO2,salida)xSO2,salidamax-xSO2,entrada

Donde xSO2,salidamaxes la composicion máxima, que se puede alcanzar en la salida del líquido y esta se encuentra sobre la curva del equilibrio a la misma ySO2,entrada.
Para el cálculo de esta composición se realiza un ajuste de las composiciones en el equilibrio, usando composiciones libre de soluto, con el fin de determinar la recta de mayor ajuste y a partir de esta determinar xSO2,salidamax haciendo uso deySO2,entrada.
Recta de mayor ajuste para el equilibrio en composiciones libres de soluto.
ySO2= 1,00679∙xSO2
Donde xSO2,salidamax se determina,
xSO2,salidamax =ySO2,entrada1,00679=0,44481,00679
xSO2,salidamax=0,4418

Obtenido ya este valor se determina la razón liquido-gas mínima,
LSGSmin=(ySO2,entrada-ySO2,salida)xSO2,salidamax-xSO2,entrada
LSGSmin=(0,4448-0,0014)0,4418-0,0010=1,0059

Secalcula el flujo mínimo de líquido,
Ls,min=1,0059∙Gs=1,0059∙391,2kmolh=393,5081kmolh
El flujo óptimo de líquido para un absorbedor debe estar comprendido en el intervalo de 1,1 a 1,5 veces el flujo mínimo [McCabe].
Ls=1,5∙Ls,min=1,5∙393,5081kmolh
LS=590,2622kmolh
A razón gas-liquido óptima se tiene el siguiente balance de masa,
LSGS=(ySO2,entrada-ySO2,salida)xSO2,salida-xSO2,entradaResolviendo la ecuación anterior se obtiene,
xSO2,salida=0,2949
Y la composición global,
XSO2,salida=xSO2,salida1+xSO2,salida=0,2277

DIMENSIONAMIENTO DE LA TORRE
Diámetro de la torre
1. Coeficiente de resistencia en el punto de carga.
εs=gCs2⋅LV∙ρVρL⋅nLnV0,42∙ns (1)
Donde,
Cs Constante del empaque para el punto de carga (adimensional).
g Constante de aceleración gravitacional (m/s2).L Flujo másico de líquido (Kg/s).
V Flujo másico de gas o vapor (Kg/s).
εs Coeficiente de resistencia en el punto de carga (adimensional).
ρL Densidad del líquido (Kg/m3).
ρV Densidad del gas o vapor (Kg/m3).
nL Viscosidad del líquido (Pa*s).
nV Viscosidad del gas o vapor (Pa*s).

Valores de ns:
LV∙ρVρL≤0,4 ns=-0,326
LV∙ρVρL>0,4 ns=-0,723
Calculando...