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Absorción multicomponenteAbsorción multicomponente
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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).
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• 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
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Recordando un poco: Propuesta de
Kremser
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Ecuaciones de Horton-Franklin
• La deducción es similar a la presentada por el texto
de Seader (¿Si la recuerdan?).
• Resultados importantes (Treybal):
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• Para el caso de la absorción:
• Y para el caso de la desorción:• Y para el caso de la desorción:
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• 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?
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• 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)?
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• 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.
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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.
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• Propiedades de las sustancias implicadas:
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• Propiedades de las corrientes
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• 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.
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• 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.
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• 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?
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• Se calculan los flujos y temperaturas de cada etapa y
con ellos, m y las fracciones de cada componente:
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• 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.
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MUCHAS GRACIAS!!!MUCHAS GRACIAS!!!