PROBLEMA 2

Para recuperar el benceno contenido en una mezcla benceno-aire, de composición 6% (en volumen de C6H6), se trata en una torre de absorción que opera en contracorriente y provista de placas perforadas, empleando como líquido absorbente un aceite de hidrocarburos no volátil de masa molecular 250 Kg/Kmol.

La mezcla gaseosa entra al absorbedor a razón de 500 m3/h, medidos a 20°C y 1 atm, condiciones en la que opera la torre y las cuales se pueden considerar válida la ley de Raoult, de modo tal que:

y=0,10 x

Si ha de recuperarse el 95% del benceno, determinar:

a) La cantidad mínima de aceite de hidrocarburos a emplear.b) El número de etapas de equilibrio requeridos si la cantidad de aceite de

hidrocarburos utilizado es un 60% superior a la mínima.

SOLUCIÓN:

Tenemos:

Y 1=y1

1− y1= 0,021−0,02

(Hidrocarburo)x0 = 0X0 = 0

Q =500 m3/h(Benceno-aire)yNP+1 = 0,06YNP+1 = 0,06382978 KmolbencenoKmol aire

xNP = X1 =

LNP

L0 G1

GNP+1

y1 = Y1 =

%ABSORCIÓN = 95% T = 20°C P = 1 atm

Y 1=2,04081 x10−2 lbmol NH 3

lbmol aire

Hallando Y2; y2

%Absorción=1−Y 2Y 1

=1−Y 2

2,04081 x10−2

Y 2=4,081632x 10−4 lbmolNH 3

lbmol aire

y2=Y 21+Y 2

= 4,081632 x10−4

1+4,081632 x10−4

y2=4,079967 x10−4

Hallando GS:

Para G1:

G1=G11− y1

Convertir G1 a (lbmol/pie2-h)

Mmezcla=17,03 x0,02+28,97 x (1−0,02 ) lblbmol

MNH 3=17,03 lb

lbmol

M aire=28,97lblbmol

G1=240 lb

pie2 .h

(17,03 x 0,02+28,97 x (1−0,02 )) lblbmol

G1=8,353288lbmolpie2 . h

GS=G1 x (1− y1 )

GS=8,353288 x (1−0,02 )

GS=8,18622lbmol airepie2. h

Para G2: