Torres De Absorcion

Efecto de empaques en torres de absorción sobre el factor holding up

ABSTRACT
Packed towers are in a prominently place in the industries of physical-chemical transformation, due their key role in the operations of mass and heat transfer that require contact between immiscible phases. The aim of project is evaluate which factors significantly affect the liquid hold-up of a packed absorptiontower. The experimental procedure will compare input flow rate of liquid with liquid´s amount retained in the tower. Conclusions will allow determinate the conditions that industry can manipulate to get better liquid hold-up.
Keywords: Absorption, hl (liquid hold-up), immiscible phases, mass and heat transfer coefficient, tower packing.
INTRODUCCIÓN
¿Qué factores afectan de manera significativael hl (liquid hold-up) en una torre empacada variando los tipos del empacado?
Las torres empacadas son ampliamente usadas en la industria química, petroquímica, farmacéutica, de alimentos, biotecnológica y ambiental. Se emplean en operaciones que involucran el contacto directo entre fases tales como absorción, destilación o rectificación, extracción liquido-liquido y deshumidificación, así como ensistemas reactivos químicos y bioquímicos con el fin de promover la transferencia de masa y calor. [1]
El presente trabajo se concentra en el estudio de los efectos que pueden generar un cambio de variables de operación, tales como las velocidades de liquido y gas, en el funcionamiento en general de una torre empacada estándar; Para llevar a cabo el proyecto entonces este se dividirá en dosetapas: Primero, construcción de la torre de empacado estándar y segundo, un estudio de sensibilidad sobre las variables de operación para esta torre.
El estudio tiene como objetivo determinar, aplicando ciencias de ingeniería química, tales como: los Fenómenos de transporte, termodinámica y diseño de experimentos, la influencia que pueden tener un cambio en el conjunto de condiciones de procesotales como: composición, velocidad de flujo y naturaleza del empaque; en el coeficiente final coeficiente hl (liquid hold-up) liquido retenido para la torre empacada construida anteriormente, también en el presente proyecto. (Hoz, 2003)
Dentro de los factores que se pretenden estudiar se cambiara el tipo de empaque, el empaque tiene como objetivo el aumentar el área de contacto entre las dos fases,liquido y gas (las cuales se operan a contracorriente) para finalmente aumentar la transferencia de masa. Por lo anterior se probara con diversos tipos de empaques, teniendo como objetivo el estudio de la dinámica que cada uno de estos pueda ofrecer. (Hoz, 2003)
Por último, luego de la recolección de datos para el coeficiente hl (liquid hold-up) se emplearan pruebas estadísticas aprendidas enel curso de diseño de experimentos para en base a estas concluir finalmente sobre la influencia en el proceso de absorción de cada una de las variables de operación para la torre empacada. (Hoz, 2003)
NOMENCLATURA
aH Área específica del empaque m2m3
Ch Constante de empaque para evaluar la retención de líquido
D Diámetro de la torre (m).
Ql Flujo volumétrico del líquido (m3/s)
Fr Número deFroude
Re Número de Reynolds
VL Velocidad del líquido (m/s)
Letras Griegas
ρ Densidad del fluido (kgm3)
MATERIALES Y MÉTODOS
Para llevar a cabo el desarrollo del proyecto, se debe dividir en dos etapas, las cuales son:
1. Diseño y construcción de la torre empacada.
2. Medición de los flujos volumétricos para el posterior calculo de hl(liquid hold-up)
1. Materiales para laconstrucción de la torre empacada
A continuación se muestran los materiales para la construcción de la torre empacada:
* Acrílico (coraza).
* Pernos acrílicos (acoplamiento de los domos).
* Mangueras para líquidos (corriente de entrada y salida para líquido).
* Manguera para gases (aire).
* Mallas de soporte.
* Tubos de PVC (aspersor).
* Materiales del empacado (PVC,...