Ejercicios Humidificación

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ACAPULCO

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y BIOQUÍMICA

OPERACIONES UNITARIAS III

UNIDAD I:

HUMIDIFICACION

PROBLEMARIO

EQUIPO N° 3

  INTEGRANTES:

• CAMACHO MIRANDA EMILIA
• CHAVES NAVA LARISA MALANI
• CHAVES NAVA BRIAN ALBERTO
• SUATEGUI DE LA CRUZ DIANA ISABEL
• EMIGDIO SANCHEZ GUSTAVO

ACAPULCO, GRO. 08 DE JULIO DEL 2014

ÍNDICE

UNIDAD 1: Humidificación

Problemas propuestos: 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9
4.1 Una masa de hidrógeno con Cl4C tiene una temperatura de rocío tr = 15 °C y 760 mm Hg. Calcúlese:
a) La humedad absoluta.
b) El volumen específico.
c) El calor específico.
d) La temperatura hasta la que ha de enfriarse, a la vez que se comprime hasta 2 atm, para separar el 60% del Cl4C.
Las tensiones de vapor del Cl4C en función de la temperatura son:

Para los calores específicos del vapor de Cl4C y del H2 pueden tomarse los valores: 0.13 y 0.35 Kcal/Kg °C.

Datos:

Hidrogeno:2 g/mol

Cl4C:153.812=154 g/mol

Tr=15°C

P:760 mmHg

Solución:

a).- humedad absoluta

    =3.4951 kg Cl4C/kg H[pic 9][pic 10]

b).- volumen especifico

v= +) =(  + )  = (0.5 + 0.227) ( = 0.5227 +1 =  [pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17]

12.3505

c) calor especifico

c= ( Cp) + ( Cp) vy= 0.35+0.13 (3.4951)=0.35+0.4543 = 0.8043

d) ym=  =0.0453[pic 18]

y`m= (0.0460) (4)=0.0184

ym – y`m= 0.0453 – 0.0184 = 0.0269

pv*= 1520

pv*= (1520)(0.0184)=27.46 mmHg

Se hace una interpolación para encontrar la temperatura de: 11.16°c que corresponde a la tensión de vapor para que la mezcla se enfríe y comprima        .

T °c              P mmHg

10                   25

X                     27.46

15                   33

Y=  + ( -)/-)= 27.46+ (-10)  35-25/15 = 11.16 °c[pic 19][pic 20][pic 21][pic 22][pic 23]

A esta tensión de vapor le corresponde una temperatura de 11.16 °C, temperatura hasta la que hay que enfriar la mezcla, a la vez que se comprime a 2 atm.

4.2 Una masa de aire está saturada con éter dietílico a 20 °C y 745 mm Hg. Calcúlese:
a) La composición en volumen.
b) La humedad molar.
c) La humedad absoluta.
d) El volumen específico.
e) La humedad absoluta si la temperatura desciende hasta 0 °C.

f) La cantidad de éter condensado si se enfrían hasta 0 °C 1000 m3 de mezcla inicial.

Las tensiones de vapor del éter en función de la temperatura son:

t, °C | -10 | 0 | 10 | 20 | 30 |
p, mm Hg | 112.3 | 185.3 | 291.7 | 442.2 | 647.3 |

Solución:
Datos:

P: 745mmHg

T: 20°C

1. Fraccion molar

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1.         Pv: 442.2mmHg[pic 25]

                                           Pg: 302.8mmHg

                                            Pt: 745mmHg

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1. Eter dietilico (Mv) = 74.12 kg/kmol

Aire (Mg) = 29 kg/kmol

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[pic 28]

[pic 29]

1. [pic 30]

20°C +273= 293°K

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4.3.- 300 m3 de CO2 saturados con agua se encuentran a 20 °C y 1 atm y se comprimen hasta 2.5 atm a la vez que se enfrían hasta 15 °C, con lo cual se condensa parte del agua que va separándose del sistema. A continuación se expansiona hasta 1.3 atm y se calienta hasta 20 °C. Calcúlese:
a) La humedad absoluta final.
b) La cantidad de agua condensada.
c) La humedad relativa final.
d) El volumen de la mezcla medido en las condiciones finales.

Datos:

 T= 20°C

T2=15°C        

P=2.5 atm

P2=1.3 atm

Solución:

a) [pic 37]

[pic 38]

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b) [pic 41]

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c) [pic 45]

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d)

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4.4 100 m3 de una mezcla de CO2 y vapor de agua medidos a 50 °C y 750 mm Hg tienen una composición del 6% en volumen de vapor de agua. Calcúlese:
a) La humedad absoluta.
b) La humedad relativa.
c) La humedad relativa porcentual.
d) El volumen específico.
e) La temperatura de rocío.
f) La presión a la que se alcanza la saturación permaneciendo constante la temperatura.

Solución:

      a)
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1. [pic 55]

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1. [pic 57]

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1.                  [pic 60][pic 61]

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1. En la tabla de vapor de agua, buscando a la presión de vapor de 45 mm Hg e interpolando con los datos proporcionados por dichas tabla, encontramos que la temperatura de roció será de 36.2°c.

1. [pic 64]

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4.5 Una mezcla acetona – nitrógeno a 800 mm Hg y 30 °C tiene una saturación relativa del 80%. Calcúlese:
a) La humedad molar.
b) La humedad absoluta.
c) La humedad relativa porcentual.
d) El volumen específico.
e) La masa de acetona contenida en 1 m3 de mezcla.
Datos

P= 800 mm Hg                            

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