luque chahuayo

8/17/2019 Luque Chahuayo

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PROBLEMA:

Se desea absorber 95 % de la acetona en una mezcla de 2 por ciento en moles

de acetona en el aire en una torre de absorción de contra-corriente continua,

utilizando agua a una velocidad de 1750lb/!pie2" #gua pura se introduce en la

parte superior de la torre $ la mezcla de gas es soplado en la parte inerior de la

torre a una velocidad de 1000 lb / ! pie 2" &a torre est' lleno de anillos de

(ascing de 1,0 pulgadas $ la )& $ )* son conocidos para este sistema como

1,0+ pie $ 1,7 pie" #sumiendo ue la torre opera isot.rmicamente a la presión

atmos.rica, la relación de euilibrio es $ 2"5 donde se dan las

concentraciones en moles racción" alcule la altura de la torre para eectuar 

esta separación"

RESOLUCIÓN3

DIAGRAMA:

1ER  PASO: convertiremos a lb-mol cada lu4o"

G2

 y2

 L2=1750  lb

h∗ pie2

 x  =0

 DATOS :

)& 1"0+ pies

)*  1"7 pies

  2"5

 L

 x1

G1=1000

  lb

h∗ pie2

=

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• lu4o del gas entrante3

G1=1000  lb

h∗ pie2

omo se trata de una mezcla de gases 6acetona-aire allaremos primero la

masa molar de esta mezcla"

 Sabemos3

8e dato tenemos3  x1=0.02

ambi.n3

  M 1= M acetona=58.08lb / lb−mol

  M 2= M agua=28lb / lb−mol

:or tanto reemplazando datos3

 M mezcla=0.02∗58.08 lb / lb−mol+(1−0.02)∗28lb / lb−mol

 M mezcla=28.6016 lb /lb−mol

;ntonces3

G1=1000

lb

h∗ pie2∗lb−mol

28.6016 lb

• lu4o del luido entrante3

 L2=1750  lb

h∗ pie2

 M mezcla= x1∗ M 1+ x2∗ M 2

G1=34.963lb−mol

h∗ pie2

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Seg

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(eemplazando datos3

0.95=1−  Y 

2

0.02041

8e la siguiente ormula podemos allar la racción molar del gas en el tope3

 y2=  Y 2

1+Y 2

 y2=  1.0205∗10−3

1+1.0205∗10−3

 y2=1.01946∗10−4

3 ER  PASO 3 allaremos los > 6moles de soluto/ moles de solvente

correspondientes3

8e dato3

   x2=0

8e la órmula3

 X 2=0

4 TO  PASO: allaremos los lu4os de gas inerte 6*S $ del solvente 6&S

8e la siguiente órmula3

  GS=G1∗(1− y1)

(eemplazando datos3

Y 2=1.0205∗10−3 molacetona

molaire

 X 2=  x2

1− x2

G1=

  GS

(1− y1)

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GS=34.963lb−mol

h∗ pie2 ∗(1−0.02)

ambi.n para el lu4o del l?uido3

   LS= L2∗(1− x2)

(eemplazando datos3

 Ls=97.22lb−mol

h∗ pie2∗(1−0 )

• :ara allar >2 aremos uso de la siguiente órmula3

(eemplazando datos3

97.22lb−mol

h∗ pie2

34.264 lb−mol

h∗ pie2

=0.02041−1.0205∗10−3

 X 1−0

GS=34.264 lb−molh∗ pie2

 L2=  L

S

(1− x2)

 Ls=97.22lb−mol

h∗ pie2

 Ls

GS

=Y 1−Y 2

 X 1− X 2

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 X 1=6.8408∗10−3 molacetona

molagua

;ntonces3

 x1=  X 1

1− X 1

 x1=  6.8408∗10−3

1−6.8408∗10−3

 x1=6.794∗10−3

5 TO  PASO 3 para allar la altura de la torre de relleno necesitamos acer uso de

la órmula adecuada, para eso primero allaremos la racción molar promedio

del gas"

 y promedio= y1+ y2

2  =

0.02+9.990∗10−4

2

 y promedio=0.0105

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8e dato en el problema se nos dio la relación3

 y=2.53 x

8e donde3  y

¿

=2.53

 x

;ntonces allaremos3

:ara3  x1=6.794∗10−3

   y¿1=2.53∗6.794∗10

−3=0.0172

   x2=0    y¿2=0

:or tanto reemplazando datos3

( y− y¿) M =(0.02−0.0172 )−(9.990∗10−4−0)

ln (  0.02−0.0172

9.990∗10−4−0)

;ntonces en3

 ! OG=  y1− y2( y− y¿) M 

=0.02−9.990∗10−4

1.7475∗10−3

6 TO  PASO 3 #ora allaremos  " OG  mediante la órmula siguiente3

:or dato del problema tenemos3

( y− y¿) M =1.7475∗10−3

 ! OG=10,8732

 " OG= " G+m∗G S LS

∗ "  L

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 " G=1.78 pies

 "  L=1.06 pies

m=2.53

&os dem's datos $a an sido calculados, entonces reemplazamos datos3

 " OG=1.78 pies+

2.53∗34.264 lb−mol

h∗ pie2

97.22lb−mol

h∗ pie2

∗1.06 pies

Finalmente:

 = ! OG∗ " OG=10,8732∗2.7251 pies

 =29,6313 pies∗0.3048m

1 pie

 " OG=2.7251 pies

 =9.032m