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3
𝐺 3 =
𝑦 3 = 0.
𝑌3 = 0.
4
7. Un soluto A va a recobrarse de un gas portador inerte B por absorción en un
solvente. El gas que entra al absorbedor lo hace a una velocidad
de500𝑘𝑔𝑚𝑜𝑙⁄ℎcon𝑦 𝐴
= 0.3. Para el gas que sale del absorbedor𝑦 𝐴
= 0.01.E l
solvente entra al absorbedor con una velocidad de1500𝑘𝑔𝑚𝑜𝑙
ℎcon una
concentración𝑥 𝐴
= 0.001. La relación de equilibrio es𝑦 𝐴
𝐴
. Se puede
considerarqueelgasportadornoessolubleenelsolvente,yqueesteúltimonoes
volátil.Construyalasgráficasx-yparalaslíneasdeequilibrioydeoperaciónusando tanto
coordenadas de fracción mol como libres desoluto.
Traducción:
2
𝐿
2
= 1500 𝐾𝑔𝑚𝑜𝑙
⁄ ℎ
𝑥
2
= 0.
𝑋
2
= 0.
1
𝐺
1
= 500
𝐾𝑔𝑚𝑜𝑙
⁄ ℎ
𝑦
1
= 0.
𝑌1 = 0.
𝐿
4 =
𝑥
4
𝑋
4
Planteamiento
Ecuación de equilibrio𝑦 𝐴
𝐴 ................................................................
a)
Cálculos
En base a las relaciones se obtiene la siguiente tabla para realizar la figura de
equilibrio:
x y X Y
0 0 0.0000 0.
0.01 0.028 0.0101 0.
0.02 0.056 0.0204 0.
0.03 0.084 0.0309 0.
0.04 0.112 0.0417 0.
0.05 0.14 0.0526 0.
0.06 0.168 0.0638 0.
0.07 0.196 0.0753 0.
0.08 0.224 0.0870 0.
0.09 0.252 0.0989 0.
0.1 0.28 0.1111 0.
0.12 0.336 0.1364 0.
0.14 0.392 0.1628 0.
0.16 0.448 0.1905 0.
0.18 0.504 0.2195 1.
1
4
3
3
4
8. - El soluto A se va a remover de un gas inerte B en una torre de absorción a
contracorriente en multietapas. El gas entra a la torre a una velocidad de 200
kgmol/h y contiene 25% de A. El solvente entra a la torre a una velocidad de 800
kgmol/h e inicialmente está libre de soluto. Determine (a) la concentración
delacorrientegaseosadesaliday(b)elnúmerodeetapas,siestacorrientecontiene5.
mol de
A. La relación de equilibrio es yA= 4.0xA. Suponga que el gas portador esinsoluble
en el solvente y éste es novolátil.
Traducción:
2
2
𝐴
2
1
1
𝐴
4
𝐴
4
Planteamiento:
Entrada − salida = 0
1
2
3
4
(a)
1
𝐴
2
𝐴
3
𝐴
4
𝐴
)---------------------------------------(b)
1 2 3 4
𝐴
𝐴
𝐶𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑚𝑜𝑙 𝑎
𝑥
1−𝑥
𝑦
1
−𝑦
(c)
----------------------------------------(d)
(e)
Cálculos:
Corrientes de gas y líquido a la entrada y salida de la torre.
Fasegas Fase liquida
Entrada
𝐴
Entrada
𝐴
1
2
𝐴
𝑘𝑚𝑜𝑙𝐴
𝐴
1
1−0.
𝑘𝑚𝑜𝑙 𝑔𝑎𝑠
𝑖𝑛𝑒𝑟𝑡𝑒
2
Salida
Se tiene tiene:
5mol de A= 0.005 kgmol de A
150 kgmol de gas inerte
Entonces la concentración molar de A es:
Salida
La concentración se obtiene con el
diagrama de equilibrio.
De tal modo se obtiene de forma
directa en relación molar.
𝐴
3
𝐴
𝐴
2
4
3
1
3
𝐴
𝐴
Figura 1:diagrama de equilibrio
El numero de etapas teoricas que se necesitaran para la absorción son: 50
Resultados:
La concentración de la fase gas a la salida es de:
𝐴
Si se tienen 5 mol de A, entonces el número de etapas teóricas requeridas son:
𝑡
9.- Sevad e s o r b e r elsolutoAdeunacorrientel í q u i d o porcontactoconungaspuro.
EllíquidoentraalatorrededeserciónaunrégimenlibredeAiguala150kgmol/hy contiene
30%mol de A. El gas entra a la columna a una velocidad de 500kgmol/h.
Determinedelnúmerodeetapasqueserequierenparareducirlaconcentraciónde
Aenlacorrientedelíquidodesalidahasta1.0%mol,ladistribucióndegasenliquido se expresa
como y=.4XA.
Traducción:
L4= 150 kgmol/h
x4=30%=0.
X4=0.
G6=
y6=
Y6=?
G5= 500kgmol/h
y5=
Y5=
L2=
x2=1.0%=0.
X2=0.
Planteamiento:
𝐸𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 − 𝑆𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 = 0 − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − −− ( a )
𝐵𝑎𝑙𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙: 𝐿4 + 𝐺5 = 𝐿2 + 𝐿6 − − − − − − − − − − − − − − − − − − −(b)
𝐴
𝐴
𝐴
𝐴
− − − − − − − − − (c)
𝑥
1−
𝑥
𝑦
1
−𝑦
− − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − −(d)
− − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − (e)
𝐴
− − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − −(f
"FIGURA DE EQUILIBRIO"
Y6=0.
Y5=
X4=0.
0
0
X2=0.
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.
Resultados:
Para llevar a cabo la desorción de un soluto en la corriente liquida se necesitan 24
etapas.
10. - Unprocesodeabsorciónacontracorrientesevaausarpararecobrarelsoluto
Adeungasinerte.LaconcentracióndeAsereduciráde𝑦 𝐴
=0.285hasta𝑦 𝐴
=0.05por el
contacto del gas con un solventepuro.
(a) Halle la relación de líquido a vapor mínima sobre una base libre de solutoy
(b) Determineelnúmerodeetapasdeequilibriosilavelocidadrealdellíquidoes
1.2 veces el valor mínimo. La relación de equilibrio se puede expresar así𝑦 𝐴
𝐴
Traducción:
2
2
3
3
2
2
2
3
3
3
1
1
1
1
1
4
4
4
Planteamiento:
Entrada − salida = 0
1
2
3
4
(A)
1
1
2
2
3
3
4
4
)---------------------------------------(B)
-Obteniendo𝑋 4(𝑛𝑣𝑎)
4(𝑛𝑣𝑎)
Figura 1: Diagrama de equilibrio
De acuerdo a lo observado en el diagrama de equilibrio, el número de platos
teóricos es de 4.35.
Resultados:
a) La relación de líquido a vapor es de4.
𝑘𝑚𝑜𝑙 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 𝑖𝑛𝑒𝑟𝑡𝑒
𝑘𝑚𝑜𝑙 𝑔𝑎𝑠 𝑖𝑛𝑒𝑟𝑡𝑒
b) El número de platos teóricos de equilibrio cuando la velocidad real dellíquido
es 1.2 veces el valor mínimo es de4.35.
Referencias
Geankoplys, C. J. (3 edición). Procesos de transporte y operaciones unitarias. 1998 México:
CECSA.
Treybal, R. E. (Segund Edición). Operaciones de transferencia de masa. México: Mc Graw
Hill.
