Universidad Central de Venezuela Facultad de Ingeniera

Escuela de Ingeniera Qumica Departamento de Termodinmica y Fenmenos de Transporte

Transferencia de Masa

PROYECTO DE DISEO DE UN ABSORBEDOR DE

Profesores: Mary Luz Alonso y Geovanny Silva Preparadores: Elioenay Bravo y Jhon Jairo Alzate

Semestre 1-2015

Planteamiento.

La obtencin de hidrgeno a partir de sulfuro de hidrgeno es un proceso que no se ha desarrollado actualmente en la industria. El hidrgeno es un producto de gran demanda a nivel de la industria petroqumica ya que a partir de l es posible producir amonaco, por su reaccin con nitrgeno, y metanol, materia prima en la produccin de metil-terbutil-ter, entre otros. El objetivo principal de este proyecto es estudiar la produccin de hidrgeno a partir de gases de desulfuracin generados por el complejo petroqumico Jos Antonio Anzotegui y disear el sistema de separacin de los gases formados. Para ello se plantear una nueva tecnologa que consiste en usar sulfuro de hidrgeno y convertirlo en hidrgeno y dixido de azufre para luego ser separados utilizando Monoetanolamina (MEA) como solvente en una torre de absorcin. El proceso consiste en una alimentacin de sulfuro de hidrgeno que se hace reaccionar con vapor de agua y oxgeno en un reactor auto-trmico especialmente diseado para producir hidrgeno. Despus los gases convertidos pasan a un bloque de separacin, el cual consta de un sistema absorbedor-desorbedor del que se obtiene el producto deseado con una alta pureza, como se muestra en el siguiente diagrama de flujo de proceso:

Donde A-101 es el absorbedor. La separacin se realiza bajo las siguientes condiciones:

CONDICIONES ABSORBEDOR (A- 101)

Temperatura de Operacin [C] 53

Composicin de entrada del gas [%

molar]

O2 0,75

H2S 7

H2O 3,1

H2 Por diferencia para completar 100%

SO2 Ver grupos

Para implementar este nuevo proceso en la industria petroqumica se le pide a usted como ingeniero realizar el dimensionamiento del absorbedor. Para ello usted debe:

Determinar el dimetro de la torre por medio de las ecuaciones para el

diseo de torres empacadas operando en contracorriente

Determinar la altura de la torre por medio de las ecuaciones para el diseo de torres empacadas operando en contracorriente y el mtodo HETP.

Comparar los resultados obtenidos para el dimensionamiento de la torre utilizando diferentes tipos de empaque (al menos dos tamaos de empaque por cada tipo).

Determinar la cada de presin obtenida en la columna y comparar los resultados obtenidos por cada uno de los empaques.

DATOS ADICIONALES:

Suponga que la columna opera isotrmicamente.

Suponga que el nico compuesto absorbido por el solvente es SO2.

El proyecto est dividido en 2 entregas, las cuales son explicadas a continuacin: Primera Entrega: Esta parte tendr un valor de 6 puntos sobre la nota final del proyecto y deber contener los siguientes puntos:

Clculos tipo del dimetro y altura para una sola torre empacada (un solo tipo de empaque) utilizando las ecuaciones de la gua (Hoja de Excel).

Clculos tipo de la altura por el mtodo HETP (Hoja de Excel).

La fecha de entrega es hasta el da martes 23/06/15 Nota: se deben enviar por correo todos los archivos. Correo de entrega: a.as.jhonjairo@gmail.com Entrega final: Esta parte tendr un valor de 14 puntos sobre la nota final del proyecto y deber contener todas las partes del proyecto:

Portada: debe contener las siguientes partes: Fecha, Titulo, Integrantes y a quien ser presentado el proyecto.

Resumen: Debe contener de forma sintetizada las partes del proyecto (objetivos, metodologa, resultados y conclusiones). Debe tener un mximo de 2 pginas y se enumera mediante nmeros romanos.

ndice: Indica la numeracin de las partes y sub-partes del proyecto. Metodologa: Se debe explicar cmo se realiz el diseo del absorbedor utilizando las ecuaciones para cada mtodo:

1. Diseo de torres empacadas operando a contracorriente utilizando el

mtodo analtico (Gua para el diseo torres empacadas operando a contracorriente).

2. Clculo de la altura utilizando el mtodo del HETP.

Resultados y Discusin: Esta seccin debe contener la explicacin de tablas o grficos necesarios para el dimensionamiento de la torre. Se colocar un prrafo introductorio para presentar una tabla o grfico.

Conclusiones: Esta seccin debe concluir lo que se haya discutido en los resultados.

Recomendaciones: En esta seccin se presentan las sugerencias para el proyecto.

Bibliografa: En esta seccin se deben presentar libros, guas o pginas de internet utilizadas para la realizacin del proyecto.

Clculos tipo: En esta seccin se presentan de forma ordenada y enumerada todas las ecuaciones utilizadas en el diseo de la torre empacada.

Anexos: Se coloca toda la informacin adicional utilizada en la realizacin del proyecto.

La fecha de entrega es el da 10/07/15. Nota: La entrega final ser en digital (informe final, la hoja de clculo completa) Correo de entrega: a.as.jhonjairo@gmail.com

CONDICIONES DE OPERACIN PARA CADA UNO DE LOS GRUPOS.

Grupo Integrantes Poperacin

[atm] G1

[Kmol/h] %SO2 en G1 [%Molar]

%SO2 en G2 [%Molar]

Empaques

1

Maria Jaime

7,5 725 29 0,3

Pall ring

Carlos Carrillo Impulse packing

Esmaira Sumoza Seleccin libre

2

Maria Leuzinger

7,25 700 30 0,2

Rasching ring

Stephani Larez Ralu Pack

Andreina Cumpitaz Seleccin libre

3

Gabriel Casanova

8,5 750 27 0,2

Rasching ring

Felix Vargas ENVIPAC ring

Thais Moreno Seleccin libre

4

Josue Marin

8,5 700 29 0,25

Hiflow ring

Andreina Girott Pall ring

Jorge De Quintal NOR-PAC ring

5

Eloy Ottaviano

8,0 725 30

0,15

Impulse packing

Naurelkis Esteves NOR-PAC ring

Rosmely Bastardo Seleccin libre

6

Adriana Aguilar

7,5 800 28

0,2

Pall ring

Jessica Rodriguez ENVIPAC ring

Rafael Alvarado Seleccin libre

7

Jeferson Donado

7,25 700 27 0,3

Impulse packing

Luz Pita Ralu Pack

Orlando Monagas Seleccin libre

8

Natan Delgado

8,0 800 28 0,17

Pall ring

Kevin Arjona Hiflow ring

Zadkiela Rios Seleccin libre

DATOS TERMODINMICOS PARA LA CONSTRUCCION DE LA CURVA DE EQUILIBRIO

Los siguientes datos se obtuvieron para el sistema SO2-MEA a una temperatura de 50C.

XSO2 [Fracc. Molar]

Presin parcial SO2 [atm]

XSO2 [Fracc. Molar]

Presin parcial SO2 [atm]

XSO2 [Fracc. Molar]

Presin parcial SO2 [atm]

0,00000 0,00000 0,3434 2,7394 0,6869 5,6243

0,01010 0,07790 0,3535 2,8226 0,6970 5,7102

0,02020 0,1560 0,3636 2,9059 0,7071 5,7962

0,03030 0,2342 0,3737 2,9893 0,7172 5,8822

0,04040 0,3126 0,3838 3,0729 0,7273 5,9683

0,05051 0,3912 0,3939 3,1566 0,7374 6,0543

0,06061 0,4700 0,4040 3,2404 0,7475 6,1403

0,07071 0,5489 0,4141 3,3243 0,7576 6,2263

0,08081 0,6280 0,4242 3,4083 0,7677 6,3123

0,09091 0,7072 0,4343 3,4924 0,7778 6,3982

0,1010 0,7866 0,4444 3,5767 0,7879 6,4842

0,1111 0,8662 0,4545 3,6611 0,7980 6,5700

0,1212 0,9460 0,4646 3,7455 0,8081 6,6559

0,1313 1,0259 0,4747 3,8301 0,8182 6,7417

0,1414 1,1059 0,4848 3,9148 0,8283 6,8275

0,1515 1,1862 0,4949 3,9995 0,8384 6,9132

0,1616 1,2666 0,5051 4,0844 0,8485 6,9988

0,1717 1,3471 0,5152 4,1694 0,8586 7,0843

0,1818 1,4278 0,5253 4,2544 0,8687 7,1698

0,1919 1,5087 0,5354 4,3395 0,8788 7,2552

0,2020 1,5897 0,5455 4,4248 0,8889 7,3404

0,2121 1,6709 0,5556 4,5100 0,8990 7,4256

0,2222 1,7522 0,5657 4,5954 0,9091 7,5107

0,2323 1,8337 0,5758 4,6808 0,9192 7,5956

0,2424 1,9153 0,5859 4,7663 0,9293 7,6804

0,2525 1,9971 0,5960 4,8519 0,9394 7,7651

0,2626 2,0790 0,6061 4,9375 0,9495 7,8496

0,2727 2,1610 0,6162 5,0232 0,9596 7,9339

0,2828 2,2433 0,6263 5,1090 0,9697 8,0181

0,2929 2,3256 0,6364 5,1948 0,9798 8,1022

0,3030 2,4081 0,6465 5,2806 0,9899 8,1860

0,3131 2,4907 0,6566 5,3665 1,0000 8,2696

0,3232 2,5735 0,6667 5,4524

0,3333 2,6564 0,6768 5,5383