Universidad de Los Andes Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Química Dpto. de Operaciones Unitarias y Proyectos. Absorción. Fundamentos.

Transcripción

1 Univeridad de L Ande Facultad de Ingeniería Ecuela de Ingeniería Química Dpt. de Operacine Unitaria y Pryect Abrción. Fundament. Prf. Jeú F. Ontiver Cntenid Slubilidad de Gae en Líquid. Ley de Henry. Influencia de la Temperatura y la Preión. Efect Químic. Abrción y Derción Generalidade. Aplicación Indutrial. Equip Trazad de Etapa Generalidade. Balance de Materia en la clumna de Abrción. Recta de Operación. Diagrama de Equilibri, Derción. Fluj Mínim. Eficiencia de etapa.

2 Slubilidad de Gae en Líquid Sea el ga lut y el lvente, entnce planteand el equilibri ϕ * = γ * x * f RTLnγ Si P ( ) = A( x ) + B( x ).. + x 0 entnce P = γ H,x = CTE = Hi, dilvente limx i 0 l i f x i Influencia de la Preión [] ` ( P ) v *( P P ) fi ln = ln H. + xi RT Ecuación de Krichevky - Kaarnvky

3 A mayr preión mayr lubilidad Fig. Slubilidad del Nitrógen en amníac líquid [] Influencia de la Temperatura [] Según la Ley de Rault un aument de temperatura caua una diminución de la lubilidad del ga : N iempre aplica la regla, aunque la abrción e extérmica, la entrpía también influye en la lubilidad Fig. Cntante de Henry (bar) para diver gae

4 Efect Químic [] Según la Ley de Rault un aument de temperatura caua una diminución de la lubilidad del ga : Reacción del lut y el lvente CO NH + ( g) NH ( ac) NH 4 + OH ( g) CO( ac) HCO HCO + Reacción del lut cntr lut diuelt CO H ( g) CO CO ( ac) H CO + NaOH Na CO + H O H + Abrción Generalidade Métd de eparación baad en la lubilidad de un ga en un líquid. E la egunda peración unitaria má utilizada en l prce de eparación. [] El ga e alimenta en el fnd y el líquid pr el tpe. La crriente de ervici e regenera cn una eparación adicinal, detilación derción. 4

5 Ejempl Indutrial Unidad de Tratamient de Ga cn M-DEA. Abrción [4] Fíica Equip Se uan clumna de plat y de empaque. Química (Reverible e irreverible) Plat : Empaque : Trazad análg a McCabe Thiele Métd de HETP 5

6 Trazad de Etapa Generalidade Métd gráfic para abrción, análg al de McCabe Calr de Abrción depreciable Sitema itérmic. Ga (C+A) Slvente S n vlátil Ga prtadr C inluble. L e + G e = L S = S =... S C = C... = + G N C N A paa cntinuamente del ga al líquid NO SE PUEDE ASUMIR FLUJO MOLAR CONSTANTE! Líquid (S) Ga (C+A) Líquid (S+A) Tpe Fnd Balance de Materia en clumna de Abrción L,x G,y A A x = y = A A + S L + G = L + A G L A + C x L + yg = xl+ y G Cmplicad de relver pue G y L n n cntante Se facilita cn l upuet de lvente n vlátil y ga inluble. = S = C A A A = A = S C + = + G 6

7 Recta de Operación. Curva de Equilibri + = + = + G y L n cntante! Ml Ga C Recta de Operación Abrción Dat de Equilibri P A v x A (maa mlar) xv.y v. (fraccine libre de lut) Curva de Equilibri Ml Slvente S Trazad de Etapa en Abrción n + > Ml Ga C L, G, Recta de Operación Abrción n+ L,n G,n+ El ga a e empbrece El líquid e enriquece Curva de Equilibri Ml Slvente S 7

8 Derción. Recta de Operación y Trazad de Etapa Ml Ga C L, G, Curva de Equilibri i El ga e enriquece L,n n + < G,n+ Recta de Operación Derción El líquid e empbrece Ml Slvente S Relación L/G límite [5] lut a C n+ Recta de Operación Abrción L/G > L/G min L=f(Lmin) Ml Sl Ml Ga Ml Slvente S l Slut l Ga C M M L/G < L/G max G=f(Gmin) Recta de Operación Derción n Ml Slvente S 8

9 Eficiencia de Etapa Eficiencia Ma baja que en detilación Crrelación de O Cnnell para eficiencia ttal de abrvedre [4] HP HP E = lg lg µ µ H= Cntante Ley Henry [=] lbml/atm pie P=Preión [=] atm µ=vicidad[=] cp Referencia [] Praunitz J. Termdinámica mlecular de l equilibri de fae Tercera Edición. (000). Pág. 47 y. [] Culn J., Richardn J., Chemical Engineering. Vlume : Particle Technlgy and Separatin Prcee. Quinta Edición. (00). [] Ludwig, E. Applied Prce Deign fr Chemical and Petrchemical Plant. Gulf publihing Cmpany [4] Wankat, P. Ingenieria de prce de eparación. Pearn Prentice Hall. Segunda Edición. (008). Ft de la prtada tmada de Ft de intern en dipitiva 0 tmada de una parada de planta 9