Problemas transferencia de masa
Enviado por IBT EQUIPO 5 • 14 de Diciembre de 2022 • Exámen • 1.057 Palabras (5 Páginas) • 116 Visitas
Utilizando una columna de platos, se va a absorber acetona desde una mezcla con aire en un aceite de absorción no volátil. El gas que entra contiene 30% mol de acetona, mientras que el líquido absorbente en la entrada está libre de acetona. Se va a absorber 97% de la acetona contenida en el aire y el licor concentrado que saldrá por el fondo de la torre contendrá 10% mol de acetona. La relación de equilibrio es y = 1.9 Xe. Base 100 moles de gas que entra
Represente gráficamente la línea de operación y determine el número de etapas ideales
L
Aceite
Lb= 291-29.1= 261.9 moles
V
Gas entra (Vb) 100 mol
Acetona (30% mol)
100(.3)= 30 mol
Aire (70% mol)
100-30= 70 mol
Acetona 30(0.03)= 0.9 mol
Aire 70 moles[pic 1]
Acetona
30 mol – 0.9 mol= 29.1 mol= 10%
0.1Lb= 29.1
Lb = 291 moles
Datos para la línea de operación
Para encontrar puntos para la línea de operación, se prueban n valores de la cantidad de moles de acetona que salen en la parte superior del absorbedor.
𝑦 = 𝑛𝐶𝐻3𝐶0𝐶𝐻3[pic 2]
𝑛𝑇
Para el cálculo de la fracción x; se toman en cuenta los moles perdidos: nCH3COCH3 – 0.9 mol; y estos serán iguales a los moles ganados por el líquido; así:
𝑥 = 𝑛𝐶𝐻3𝐶0𝐶𝐻3 − 0.9[pic 3]
261.9 + (𝑛𝐶𝐻3𝐶0𝐶𝐻3 − 0.9)
Entonces se procede al cálculo de los datos para la línea de operación
Moles | Fracción x | Fracción y |
0.9 | 0.000 | 0.013 |
5 | 0.015 | 0.067 |
8 | 0.026 | 0.103 |
12 | 0.041 | 0.146 |
15 | 0.051 | 0.176 |
22 | 0.075 | 0.239 |
27 | 0.091 | 0.278 |
30 | 0.100 | 0.300 |
37 | 0.121 | |
44 | 0.141 | |
47 | 0.150 |
Datos para la línea de equilibrio
Utilizando la relación de equilibrio dada en el problema, se calculan los datos de equilibrio
𝑦𝑒𝑞 = 1.9𝑥𝑒𝑞
Fracción x | yeq |
0.000 | 0.000 |
0.015 | 0.029 |
0.026 | 0.050 |
0.041 | 0.077 |
0.051 | 0.097 |
0.075 | 0.142 |
0.091 | 0.172 |
0.100 | 0.190 |
0.121 | 0.230 |
0.141 | 0.268 |
0.150 | 0.284 |
[pic 4]
Con estos datos se construye la gráfica y se trazan los platos Dando como resultado 4.3 platos
Graficar las líneas de operación y equilibrio
Datos
Curva de equilibrio
[pic 5]
x | y |
0 | 0 |
0.1 | 5 |
0.2 | 9 |
0.3 | 14 |
0.5 | 26 |
0.7 | 34 |
1 | 56 |
Línea de operación L/V
Línea de operación[pic 6]
x | y |
0.05 | 10 |
0.4 | 42 |
1 | 56 |
[pic 7]
x | y |
0.05 | 10 |
0.25 | 41 |
0.5 | 55 |
Para un determinado proceso se requiere aire de temperatura y humedad controlada 15,000 lb de aire seco por hora con un 20% de humedad y 130 °F este aire se obtendrá acondicionando aire hasta 20% de humedad y 70 °F primero calentando, después humidificando y finalmente calentando hasta 130 °F el aire humidificado, la capa de humidificación se llevara a cabo en una cámara de lluvia suponiendo que el aire que salga de la cámara estará 4 °F por encima de la temperatura de saturación adiabática.
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