Absorción multicomponenteAbsorción multicomponente

Absorción

• Variables que se tienen:

– Flujos, composiciones, y

temperaturas de gas y/o

liquido que entran.

– Presión de operación.

– Ganancia o pérdida de calor.– Ganancia o pérdida de calor.

• Lo que se busca:

– Flujos de salida.

– Cantidad de absorbente a

usar.

– Número de etapas o platos.

– Caída de presión (si la hay).

• Métodos de diseño:

– Aproximados:

• Método de Kremser � Supone que l0 = 0, Ai = 0

• Método de Edmister � Supone que Ai = 0

– Rigurosos:

• Método de Horton-Franklin

• Método de Suma de flujos

Recordando un poco: Propuesta de

Kremser

Ecuaciones de Horton-Franklin

• La deducción es similar a la presentada por el texto

de Seader (¿Si la recuerdan?).

• Resultados importantes (Treybal):

• Para el caso de la absorción:

• Y para el caso de la desorción:• Y para el caso de la desorción:

• Si la absorción fraccionaria es la misma en todas las etapas,

los flujos en cada una de ellas pueden aproximarse por:

• Además, si los calores latentes molares y los Cp son parecidos

para todos los componentes y además no hay calor de para todos los componentes y además no hay calor de

disolución:

• Validez de esas aproximaciones.

• ¿Para qué casos aplican esas ecuaciones?

• Edmister simplifica las expresiones largas de Ai asumiendo

que son muy parecidas y pueden aproximarse a una Ae:

• Donde:

• Significado de esos términos.

• ¿Será muy diferente esa ecuación que la descrita en el Seader

(Método de Kremser)?

• Similarmente para la desorción:

• Si en las corrientes de entrada hay presente una o más

sustancias en común, se utiliza la expresión para la cual la

fracción absorbida o desorbida sea positiva.

• El número de platos a trabajar en las ecuaciones anteriores

debe ser un número entero. Si no es el caso, aproximar al

entero superior.

Ejemplo 8.29

Un gas cuyo análisis es 70% en mol de CH, 15% C6H2 10% n-C3H8 y 5% n-C4H10 a 25°C, 2 atm. se va a lavar en un absorbedor de platos adiabático, con un liquido que contiene 1% en mol de n-C4H10. 99% de un aceite de hidrocarburo no volátil a 25 °C utilizando 3.5 mol líq./mol gas entrante. La presión va a ser de 2 atm y se líq./mol gas entrante. La presión va a ser de 2 atm y se va a absorber, cuando menos, el 70% del C3H8 del gas entrante. La solubilidad del CH, en el líquido se va a considerar despreciable, y los otros componentes forman soluciones ideales. Calcular el número de platos ideales requeridos y la composición de las corrientes efluentes.

• Propiedades de las sustancias implicadas:

• Propiedades de las corrientes

• Se fija la absorción total en 0.15 (¿Porqué?)

• Se calcula la relación L/G tanto en la parte de

arriba como en el fondo de la columna.

• Se saca un promedio de L/G y se calcula Ae

para cada componente.

• Se aplica la relación: • Se aplica la relación:

para calcular las composición de cada

componente en la corriente de salida de gas.

• Se supone una temperatura de salida del gas y

mediante el balance de energía se calcula la

de salida de la corriente líquida (¿A qué se

debe el cambio en temperatura?)

• Se calculan los flujos en cada una de las

etapas mediante balances de masa global y la etapas mediante balances de masa global y la

ecuación:

• Se calculan las fracciones de cada componente

en las corrientes.

• Se calculan las entalpías de las corrientes de

salida y se comprueba si la temperatura de la

corriente líquida no cambia.

• ¿Qué pasa si el cambio es significativo?

• Se calculan los flujos y temperaturas de cada etapa y

con ellos, m y las fracciones de cada componente:

• Hay que revisar constantemente que los

valores de flujos y temperaturas sean

correctos de modo que los valores de m (K)

sean los adecuados.

• Este procedimiento como puede verse, se • Este procedimiento como puede verse, se

lleva a cabo mucho mejor en un programa de

computación.

MUCHAS GRACIAS!!!MUCHAS GRACIAS!!!