INGENIERÍA QUÍMICA TRANSFERENCIA DE MASA.

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE OTZOLOTEPEC

INGENIERÍA QUÍMICA

TRANSFERENCIA DE MASA

PRÁCTICA:

TORRE DE ABSORCIÓN Y EMPAQUES

 PROFESOR: LOURDES HURTADO

INTEGRANTES:

Arista Narciso Susana

Martínez Peña Anahi

Martínez Saavedra Alonso

Viernes, 12 de agosto de 2016

PRÁCTICA 1

OBJETIVO GENERAL

Conocer las características experimentalmente de empaques, determinando para cada uno de ellos área específica (ap), fracción de huecos (ε), densidad de empacado (ρempacado) expresado en No.de piezas / volumen de empaque y en peso/volumen de empaque, y Factor de empaque (F).

INTRODUCCIÓN

En la práctica “Torre de absorción y empaques”, se estudiara y conocerá de manera específica la realización de empaques variados, los cuales serán uso de cálculos, con el respectivo funcionamiento de la torre empacada.

La mayoría de los empaques para torres están construidos de materiales inertes y económicos tales como arcilla, porcelana o grafito. La característica de un buen empaque es la de tener una gran proporción de espacios vacíos entre el orden del 60 al 90%. El relleno permite que volúmenes relativamente grandes de líquido pasen a contracorriente con respecto al gas que fluye a través de las aberturas, con caídas de presión relativamente bajas. Los empaques son útiles para que exista un área mayor de contacto del gas y el líquido para haya exista mayor transferencia de masa, es por ello que es importante su estudio.

MARCO TEÓRICO

Los empaques son dispositivos que funcionan como contactores gas-líquido, lecho o empaques en columnas de absorción, desorción, destilación y extracción líquido-líquido. Estos materiales fueron empleados por primera vez a nivel industrial hace 40 años por la compañía suiza SULZER Inc. con el propósito de aumentar la eficiencia en la separación y reducir la caída de presión del gas al pasar por el lecho, disminuir los requerimientos de inventarios y aumentar la calidad del producto. Sin embargo, a pesar de la expansión en el uso de los empaques estructurados, el desarrollo de procedimientos adecuados que puedan predecir el comportamiento de este tipo de material ha quedado rezagado con respecto al crecimiento comercial que han tenido. En la práctica, los diseños de equipos que contengan empaques estructurados se basan usualmente en datos del fabricante, ya que a la fecha se cuenta con pocos modelos como para evaluar cuantitativamente este tipo de material. El relleno o empaque es el elemento más importante para la adecuada respuesta de las torres o columnas, ya que es donde se realiza el contacto líquido - gas y se lleva a cabo la transferencia de masa. Se hacen grandes esfuerzos para incrementar la efectividad en el contacto y reducir pérdidas en el proceso por arrastre de vapor y por efectos de caída de presión. El uso de los empaques estructurados permite, entre otros beneficios, incrementar la eficiencia de separación de los procesos, reducir pérdidas de presión, disminuir inventarios, mayor calidad en el producto; por citar los de mayor relevancia.

REFERENCIAS

Chávez T. R. H. y Arias P. H. “Diseño de columnas empacadas con empaque estructurado” 2º Simposium Internacional, ESIQIE, IPN, p. 201-214, mayo 22, 23 y 24 de 1996.

 Chávez T. R. H. y Suástegui R. A. O., “Eficiencia en la transferencia de masa con empaque estructurado en columnas de dos flujos a contracorriente”. II Congreso de la Divición de Dinámica de Fluidos de la Sociedad Mexicana de Física, SI4 p. 131 Oaxaca. Oax., 14 al 18 de octubre de 1996.

METODOLOGÍA

Para los empaques. Determinar:

1. El peso promedio de unas 10 piezas de empaque, pesando directamente cada uno de los empaques en una balanza granataría.
2. El área de 10 piezas de empaque para obtener un área promedio del empaque.
3. Utilizar el recipiente cilíndrico de plástico, para efectuar dos tipos de empacado regular y al azar.
4. Para el empacado regular utilizar arreglos cuadrangular y triangular, y efectuar el empacado en seco.
5. Para el empacado al azar utilizar ambos tipos de empaque y efectuar el empacado en seco y en húmedo.
6. Determinar la altura del empacado.
7. Determinar el número de piezas de empaque para llevar a cabo el empacado.
8. Determinar el volumen del empacado y área del empacado.

[pic 2]

MATERIALES

1. Empaques de plástico

2. Recipiente de plástico de sección transversal circular con salida en la parte inferior.

3. Probeta de plástico de 1 litro.

4. Vernier.

5. Balanza gran ataría.

6. Franela.

7. 2 hojas de papel milimétrico

8. 50 cm de papel aluminio

RESULTADOS:

Anillos Raschig                                                       Tamaño nominal________

[pic 3]

• Determinar volumen del lecho empacado

[pic 4]

Calcular:

Para los dos tipos de empacado: azar y húmedo en cada uno de sus arreglos:

• Fracción de espacios huecos( ξ)
• Densidad del empacado:

a) Kg / m3 de lecho empacado

 b) No. de piezas de empaque/ m3 de lecho empacado

 Area específica (ap)

• Factor de empaque (F)

Efectuar la comparación entre los resultados experimentales obtenidos y los

valores teóricos reportados.

ANALISIS DE RESULTADOS

CONCLUSIONES

PRÁCTICA 2

“ESTUDIO HIDRAÚLICO DE TORRES EMPACADAS”

OBJETIVO

Determinar cálculos de transferencia de masa experimentalmente a lo largo de una torre empacada para el sistema agua-aire, en el cual se pueda estimar FL aA y FG aA

OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Tener el conocimiento de las características de construcción, instalación, y funcionamiento de una torre empacada para la absorción gas-líquido.
• Conocer una correlación en función de los flujos de gas y de líquido que atraviesan la torre, en base a los conocimientos teóricos de transferencia de masa y aplicables a la práctica.
• Analizar los posibles inconvenientes que se podrían presentar en la práctica con su posterior solución y determinación de cálculos en la torre empacada.

INTRODUCCIÓN

En la Industria el Ingeniero químico se enfrenta con operaciones y procesos en los que se tiene que modificar la composición de soluciones y mezclas mediante métodos que no impliquen necesariamente reacciones químicas, una de las posibles soluciones para resolver estos problemas está en la utilización de torres de absorción empacadas como en el caso que esta práctica presenta.

...