ejercicio de absorcion.docx
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Para facilitar el estudio de Operaciones UnitariasTRANSCRIPT
Ejercicio resuelto Absorción
A una columna de absorción entran 40 [m3/h] de una mezcla gaseosa de composición 39,2% en volumen de amoniaco y 65% en volumen de aire La absorción se verifica en contracorriente con agua que contiene el 2% en peso de amoniaco, a 20°C y 1 atm y se ha de recuperar el 90% del amoniaco contenido en la mezcla gaseosa. Calcular la cantidad de agua necesaria, si la torre opera a un 45% del mínimo. Calcular la concentración de salida de amoniaco
Kg NH3/ 100 Kg Agua
P parcial del NH3 A 20° C
2 12
5 31,7
10 69,9
15 114
20 166
25 227
30 298
Solución:
PM NH3: 17PM H20: 18
Calcularemos las diferentes fracciones molares en el equilibrio en función de los kilogramos de mezcla y sus pesos moleculares. Como ejemplo, tomamos el primero de la tabla.
x=
217
217
+10018
=0,0207
Con la fracción molar calculada, calculamos su relación molar.
X= 0,02071−0,0207
=0,0211
Según la ley de raoult:
y= 12760
=0,0157
Y= 0,01571−0,0157
=0,0160
La tabla queda completa:
Kg NH3/ 100 Kg Agua
P parcial del NH3 A 20° C x y X Y
2 12 0,0207 0,0158 0,0212 0,01605 31,7 0,0503 0,0417 0,0529 0,0435
10 69,9 0,0957 0,0920 0,1059 0,101315 114 0,1371 0,1500 0,1588 0,176520 166 0,1748 0,2184 0,2118 0,279525 227 0,2093 0,2987 0,2647 0,425930 298 0,2411 0,3921 0,3176 0,6450
0.0000 0.0500 0.1000 0.1500 0.2000 0.2500 0.3000 0.35000.0000
0.1000
0.2000
0.3000
0.4000
0.5000
0.6000
0.7000
Y1= 0,392
Y1=0,645
Y2= 0,645*0,1=0,0645
x2=
217
217
+9818
=0,0211
X2=0,0216
X1=0,3176
LsGs
= 0,645−0,06450,3176−0,0216
=1,961
G=1,665 [Kmol/hr]Gs=1,665*(1-0,392) =1,012[Kmol/hr]
Ls=1,665*1,961=1,9853 [Kmol/hr]
Ls (45%)=1,9853*1,45=2,8786 [Kmol/hr] = 51,81 [Kg/hr] de agua
X1(45%)= 2,6141.