Condiciones de operación conocidas del absorbedor.
Enviado por iq1997 • 6 de Febrero de 2016 • Práctica o problema • 941 Palabras (4 Páginas) • 329 Visitas
3.1. Absorbedor.
En el cálculo del absrobedor se tienen las condiciones de operación descritas en la Tabla 1.
Tabla 1. Condiciones de operación conocidas del absorbedor. | |
Top Abs | 30°C |
Pop Abs | 760 mmHg |
Flux Aire | 1.15 Kg/m2 s |
G1 | 1.92x10-3 Kmol/s |
y1 | 0.05 Kmol NH3/Kmol total |
x2 | 0.0 Kmol NH3/Kmol total |
y2 | 4x10-4 Kmol NH3/Kmol total |
hut | 35 cm |
También se tiene la ecuación 1, que describe la relación entre la corriente liquida que no participa en la absorción y la corriente de líquido mínima que no participa en la absorción.
[pic 1] | (1) |
El procedimiento para encontrar la fracción mínima de absorción a la salida del líquido consistió, en primer lugar, en trazar la curva de equilibrio para las fracciones de absorción X e Y, tomando en cuenta las ecuaciones 2 y 3.
[pic 2] | (2) |
[pic 3] | (3) |
Se tomó en cuenta que las sustancias siguen un comportamiento descrito por la ley de Raoult (Raoult, 1882), la cual se describe por la ecuación 4, en términos de las variables correspondientes al proceso.
[pic 4] | (4) |
Se realizó un manejo algebraico para despejar de 2 y 3 yeq y xeq respectivamente y las expresiones despejadas se sustituyeron en la ecuación 4 para obtener la ecuación 5.
[pic 5] | (5) |
De la ecuación 5 se realizó una manipulación algebraica que permitiera despejar Y, arrojando como resultado la ecuación 6.
[pic 6] | (6) |
Donde:
[pic 7] | (7) |
Para la descripción de la pendiente m de la recta obtenida, se obtuvo Psat NH3 Abs a partir de la ecuación de Antoine (Antoine,) cuya forma despejada para la presión de saturación, está representada por la ecuación 8[6].
[pic 8] | (8) |
Donde los valores específicos de las constantes A, B y C para el amoniaco se muestran en la Tabla 2.
Tabla 2. Datos de las constantes de Antoine para el amoniaco [6]. | |
A | 7.55466 |
B | 1002.711 |
C | 247.885 |
Al haber obtenido la presión de saturación del amoniaco a las condiciones de operación del absorbedor, y sustituir el valor obtenido en la ecuación 7 y a su vez sustituir lo obtenido en 7 a 6, la ecuación de la curva de equilibrio de las especies, quedo descrita por la ecuación 9.
[pic 9] | (9) |
Se dieron valores a 9, para los cuales se cumpliera que las fracciones Y1, Y2 y X2 estuvieran contempladas dentro del comportamiento. Se dieron 236 valores a X en un intervalo de 0 hasta 0.44, los resultados se observan de forma truncada en la Tabla 3.
Tabla 3. Datos de la construcción de la curva de equilibrio para el sistema de absorción. | ||
Dato | X (Kmol NH3/Kmol H2O) | Y (Kmol NH3/Kmol Aire) |
1 | 0 | 0 |
2 | 2x10-5 | 2.33x10-4 |
3 | 4x10-5 | 4.65x10-4 |
4 | 6x10-5 | 6.98x10-4 |
5 | 8x10-5 | 9.31x10-4 |
6 | 1x10-4 | 1.16x10-3 |
7 | 1.2x10-4 | 1.4x10-3 |
8 | 1.4x10-4 | 1.63x10-3 |
9 | 1.6x10-4 | 1.86x10-3 |
… | … | … |
234 | 0.00436 | 0.0532 |
235 | 0.00438 | 0.0534 |
236 | 0.0044 | 0.0537 |
Utilizando los 236 datos obtenidos, se procedió a realizar la gráfica que describe la curva de equilibrio en el absorbedor (Figura 2).
[pic 10]
A partir de aquí se realizó el procedimiento grafico correspondiente para encontrar el valor de X1min [1]. Después se utilizó este valor para calcular Ls min a partir de la ecuación 10.
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