luque chahuayo
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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