simulación de una torre de absorción sencilla

8/16/2019 Simulación de una Torre de Absorción Sencilla

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1

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y TECNOLOGÍA

CARRERA: INGENIERA QUÍMICA

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA GABRIELRENE MORENO

“COLUMNA DE ABSORCIÓN GAS-LIQUIDO”Docente: Ing. Mayta Sarmiento Miguel Angel

Integrantes:

Cabrera Claros Francisco Javier

Flores Mayta Leydy Faviola

Quiroz Arancibia Yosselin

engel !strella Miguel Angel

Soto Ibarra "enis #onzalo



2

SANTA CRU - BOLI!IA

COLUMNA DE ABSORCIÓN GAS-LIQUIDO

I" INTRODUCCIÓN

La absorci$n es una o%eraci$n unitaria de trans&erencia de materia donde se %oneen contacto una mezcla gaseosa con un disolvente l'(uido. "e modo (ue seconsigue la trans&erencia de uno o m)s com%onentes desde la &ase gas *asta la&ase l'(uida.

La absorci$n %uede ser &'sica+ (u'mica o biol$gica+ (ue de%ender) de como sedisuelva el gas en el l'(uido o de como reaccione dando a lugar nuevos %roductos(u'micos.

La circulaci$n de los &luidos en este e(ui%o suele ser a contracorrientea%rovec*ando la di&erencia de densidades. !l l'(uido se introduce %or la %arte

su%erior y desciende %or el a%arato+ mientras (ue el gas entra %or la base y sube%or este+ tal y como se muestra en la &igura ,.,. !l contacto entre los dos &luidostiene lugar sobre %latos -contacto discontinuo o mediante un relleno -contactocontinuo. La cantidad de %latos y de relleno+ de%ender) de la altura de la columnay de las concentraciones (ue se (uieran conseguir. Adem)s+ se %uede relacionarla cantidad de %latos con la altura del relleno mediante la /!01 -/eig*t !(uivalentto a 1*eoretical 0late.

#$g%ra &"&: !s(uema de una columna de absorci$n.



3

Los disolventes utilizados son generalmente caros+ %or lo cual deben serrecu%erados. Su elecci$n %ara realizar la e2tracci$n es un %roblema com%le2o. !ldisolvente ideal es a(u3l (ue re4ne las %ro%iedades siguientes:

Solubilidad in&inita del soluto con el l'(uido e2tractor.

Que no sea vol)til.

Que no sea t$2ico.

Que no sea viscoso.

Que no sea in&lamable.

Que no *aga es%uma.

Que sea estable.

Que no sea muy caro.

II" #UNDAMENTOS TEÓRICOS

'"& Co(%)nas *e re((eno

!n las columnas de relleno la trans&erencia de materia se *ace de &ormacontinuada. !stas columnas tambi3n son llamadas columnas em%a(uetadas. Latorre de relleno m)s com4n es la (ue consiste en una carcasa cil'ndrica (uecontiene el material inerte en su interior. !ste material inerte es el (ue recibe elnombre de relleno.

!l ob5etivo %rinci%al del relleno es %ro%orcionar una su%er&icie de contacto m)sam%lia entre el va%or y el l'(uido e2tractor+ de esta manera aumenta su turbulenciay %or tanto+ me5ora su e&icacia.

/ay rellenos de muc*as &ormas y dimensiones di&erentes. Se %ueden situar de&orma ordenada+ si el volumen del relleno es grande -6789cm o desordenada si elvolumen del relleno es %e(ueo -6769mm. Lo (ue suelen utilizar son los anillosasc*ing mayores de 67;cm de di)metro y se sit4an de &orma ordenada. A medida

(ue aumenta el tamao del relleno+ la e&icacia de la trans&erencia de materia+ vadisminuyendo y %or tanto aumentan las %3rdidas de carga. !n conclusi$n+ %ara%oder determinar cu)l es el tamao $%timo del relleno se deben tener en cuentados &actores:

La selecci$n del material del relleno.

La ordenaci$n del material inerte+ relleno.



4

#$g%ra '"&&: !s(uema de una columna de absorci$n de gases y rellenos.

Fuente: <<<.oc<us.us.es

Las caracter'sticas de los rellenos son:

"eben ser (u'micamente inertes.

"eben tener una cierta resistencia mec)nica elevada.

"eben %ermitir el %aso adecuado de las dos corrientes.

"eben %ermitir un buen contacto entre las dos &ases.

"eben ser de costes ba5os+ es decir+ econ$micos.

La mayor'a de los rellenos son *ec*os de material barato+ inerte y ligero.



5

Las caracter'sticas de a%licaci$n:

1ienen un contacto continuo con el gas.

"i)metro del gas.

Se utilizan cuando *ay com%uestos corrosivos en la mezcla de gases. Itambi3n cuando *ay l'(uidos es%umosos.

Se a%lica en los casos (ue *ayan cambios bruscos de tem%eratura. .

Se utilizan cuando se traba5a con %resiones ba5as.

'"' Acetona en e( a$re e+ectos

A concentraciones de *asta 699 %%m no re%ortan e&ectos nocivos. !n estudiosrealizados+ las concentraciones de a%ro2imadamente =997699 re%ortan ligerairritaci$n de la nariz y la garganta. La e2%osici$n a 869 %%m %or > *oras%rovocan e&ectos leves en el desem%eo en algunas %ruebascom%ortamentales -discriminaci$n de tono auditivo y una %rueba de car)cter.Con&orme las concentraciones se acercan a ,999 %%m+ se da irritaci$n notabley algunas %ersonas re%ortaron 5a(uecas+ cansancio y ligero malestar en lacabeza. La in*alaci$n de concentraciones su%eriores a 8999 %%m %uede%rovocar mareos+ un sentimiento de embriaguez+ somnolencia+ n)useas yv$mitos. La inconsciencia %uede darse si la e2%osici$n es e2tremadamentealta -su%erior a ,9999 %m. Irritaci$n intolerable de nariz y garganta tambi3n

%odr'a darse en estas concentraciones. Incluso concentraciones m)s altas%ueden %rovocar cola%so+ coma y muerte. La tolerancia a los e&ectos dela acetona %uede desarrollarse. 1olerancia signi&ica (ue+ con e2%osicionesre%etidas+ concentraciones m)s altas son las (ue se re(uieren %ara %roducirs'ntomas (ue se observaron %reviamente en concentraciones menores.



6

?n re%orte de un 4nico caso sugiere (ue un ligero dao al %ulm$n y al *'gado%uede *aber ocurrido durante una e2%osici$n severa a la acetona.

#%ente: Centro Canadiense de Salud y Seguridad @cu%acional

AC!1@A CAS: B7B>7, 870ro%anona1!CS: AL=869999 "imetil acetona

C! Indice A!D@ i: B9B799,7997; C=/B9EC/=7C97C/=C!E!I!CS: 8997BB878 Masa molecular: 6;.,

TI,O DE ,ELIGRO

E.,OSICIÓN

0!LI#@S A#?"@S ES1@MAS

0!G!CIH0IM!@S A?DILI@S E

L?C/A C@1AIC!"I@S

INCENDIO Altamente in&lammable. !vitar las llamas+ @

%roducir c*is%as y @&umar.

0olvo+ es%uma resistente alalco*ol+ aguaen grandes cantidades odi$2ido decarbono

E.,LOSIÓNLas mezclas va%orEaireson e2%losivas.

!l calentamientointenso %uede %roduciraumento de la %resi$ncon riesgo deestallido

Sistema cerrado+ventilaci$n+ e(ui%o

el3ctrico y de alumbradoa %rueba de e2%losi$n.@ utilizar airecom%rimido %ara llenar+vaciar o mani%ular.?til'cense *erramientasmanuales nogeneradoras de c*is%as

!n caso de incendio:mantener &r'os los

bidones y dem)sinstalaciones rociandocon agua.

E.,OSICIÓN

In/a(ac$0n"olor de garganta. 1os.Con&usi$nmental. "olor de

cabeza. G3rtigo.Somnolencia. 03rdidadel conocimiento.

Gentilaci$n+ e2tracci$nlocalizada o %rotecci$nres%iratoria.

Aire lim%io y re%oso.0ro%orcionar asistenciam3dica.

,$e(0iel seca. #uantes de %rotecci$n. Quitar las ro%as

contaminadas. Aclarar ylavar la %iel con agua y

5ab$n.

O1os

!nro5ecimiento. "olor.Gisi$n borrosa.

#a&as de %rotecci$n deSeguridad.

!n5uagar con aguaabundante durantevarios minutos -(uitar laslentes de contacto si %uede*acerse con &acilidad.0ro%orcionar asistencia

m3dica.

Ingest$0n)useas. G$mitos. -Ger

In*alaci$n.o comer+ ni beber+ ni&umar durante el traba5o.Lavarse las manos antes decomer.

!n5uagar la boca.0ro%orcionar asistenciaM3dica.

"!AM!S Y F?#A !GASA"@ Y !1IQ?!1A"!liminar toda &uente de ignici$n. Gentilar.0rotecci$n %ersonal: &iltro %ara gases yva%ores org)nicos de ba5o %unto de

Clasi&icaci$n ?!

http://www.ccsso.ca/

http://www.ccsso.ca/



7

ebullici$n ada%tado a la concentraci$n dela sustancia en el aire. @ verterlo en elalcantarillado. ecoger el l'(uido%rocedente de la &uga en reci%ientes%recintables. Absorber el l'(uido residual enarena o absorbente inerte y trasladarlo aun lugar seguro. !liminarlo a continuaci$ncon agua abundante.

S'mbolo: F+ Di

: ,,7=B7BB7B

S: -877,B78B

Clasi&icaci$n ?

Clasi&icaci$n de 0eligros ?: =

#ru%o de !nvasado ?: II

Clasi&icaci$n #/S

0eligro

L'(uido y va%ores muy in&lamables.

0rovoca irritaci$n ocular.!S0?!S1A "! !M!#!CIA ALMAC!AMI!1@C$digo F0A: /, F=

A %rueba de incendio. Se%arado de: Ger0eligros Qu'micos. Almacenar en un )reasin acceso a desagKes o alcantarillas.

AC!1@A"A1@S IM0@1A1!S

!S1A"@ FSIC@ AS0!C1@

L'(uido incoloro de olor caracter'stico.

0!LI#@S FSIC@S

!l va%or es m)s denso (ue el aire y %uedee2tenderse a ras del suelo. 0osible ignici$nen %unto distante.

0!LI#@S Q?MIC@S

La sustancia %uede &ormar %er$2idose2%losivos en contacto con o2idantes&uertes tales como )cido ac3tico+ )cidon'trico y %er$2ido de *idr$geno. eaccionacon cloro&ormo y bromo&ormo en mediob)sico+ originando %eligro de incendio ye2%losi$n. Ataca a los %l)sticos.

GAS "! !D0@SICIH

La sustancia se %uede absorber %orin*alaci$n.

I!S#@ "! I/ALACIH

0or eva%oraci$n de esta sustancia a 89Cse %uede alcanzar bastante

r)%idamente una concentraci$n nociva enel aire+ sin embargo+ m)s r)%idamente %or

%ulverizaci$n o cuando se dis%ersa.

!F!C1@S "! !D0@SICIH "! C@1A"?ACIH

La sustancia irrita los o5os y el tractores%iratorio. La e2%osici$n a altas



8

concentraciones %uede %roducirdisminuci$n del estado de alerta.

LMI1!S "! !D0@SICIH

1LG: 699 %%m como 1A+ 69 %%m comoS1!L.

A> -no clasi&icable como cancer'geno*umano.

N!I establecido -AC#I/ 899.

L!0 ?!: 699 %%m+ ,8,9 mgEmO como 1A-!? 8999.

ecomendaci$n del SC@!L dis%onible.

!F!C1@S "! !D0@SICIH0@L@#A"A @ !0!1I"A

!l l'(uido desengrasa la %iel. !l contacto

re%etido %uede %roducir %iel

seca y agrietada

0@0I!"A"!S FSICA

0unto de ebullici$n: 6BC

0unto de &usi$n: 76C

"ensidad relativa -agua P ,: 9.;

Solubilidad en agua: miscible.

0resi$n de va%or+ 0a a 89C: 8>

"ensidad relativa de va%or -aire P ,: 8.9

"ensidad relativa de la mezcla va%orEaire a89C -aire P ,: ,.8

0unto de in&lamaci$n: 7,;C c.c.

1em%eratura de autoignici$n: >B6C

L'mites de e2%losividad+ R en volumen enel aire: 8.87,=

Coe&iciente de re%arto octanolEagua comolog 0o<: 79.8>

Giscosidad+ mm8

Es a >9 C: 9.=>NOTAS

!l consumo de bebidas alco*$licas aumenta el e&ecto nocivoIF@MACIH A"ICI@AL

L'mites de !2%osici$n 0ro&esional -IS/1 89,,:GLA7!": 699 %%m ,8,9 mgEm=GLN: 69 mgEl en orina. ota I

2 OB3ETI!OS



9

2"'O41et$5os genera(

!&ectuar el diseo y simulaci$n de la columna de absorci$n gas7li(uido%ara la acetona y el agua.

2"2O41et$5os es6ec7+$cos

ealizar el diseo y determinar las condiciones o%erativas de lacolumna de absorci$n gas7li(uido.

"esarrollar el an)lisis de los resultados obtenidos y el diagn$stico

o%erativo de los e(ui%os en su %uesta en marc*a.

8" DISE9O

Hipótesis.- Proceso Isotermo (273 K).

Proceso Isobaro (101.32 Pa). !"#$os %o"ares. &e"ació' e *#i"ibrio. +o'tra i,#sió' *#imo"ar. o eiste tra's,ere'cia e materia e' se'tio raia". /ó"o eiste tra's,ere'cia e materia e" as a" só"io. o eiste &eacció' #mica.

/o"#ció' i"#ia ( y2≤0,1 ).

/o"e'te p#ro ( x2=0 ).

1. a"a'ce %acroscópico e %ateria.- Entrada−Salida= Acumulación



10

Entrada=Salida

• "oba"

L2+G1= L1+G2

• a"a'ce Parcia" para e" /o"#to

G1 X 1= L1 X 1+G2 Y 2

Pero X 1

,Y 1

, Y 2 so' re"acio'es mo"ares ebemos pasar"os a

,raccio'es mo"ares

X = x

1− x y Y =

y

1− y

'to'ces cambia'o "as ec#acio'es e' ,#'ció' a "as,raccio'es mo"ares

L2

x2

1− x2

+G1

y1

1− y1

= L1

x1

1− x1

+G2

y2

1− y2

ebio a *#e "a so"#ció' es i"#ia se p#ee as#mir *#e

L1= L2= L' y G1=G2=G

'

'to'ces

L' x

2

1− x2

+G ' y

1

1− y1

= L' x

1

1− x1

+G ' y

2

1− y2

ao *#e só"o x1 es i'có'ita

x1=G

'

[( y1

1− y1 )−( y2

1− y2 )] L

' +G ' [( y1

1− y1 )−( y2

1− y2 )]

c#ació

c#ació

c#ació



11

2. a"a'ce %icroscópico e %ateria.-

os mo"es *#e se piere e" as "os a'a e" "*#io

d (V ∗ y )[ molAtransf

h∗m ]=d ( L∗ x)[ molAGanados

h∗m ]

/ie'o N A

"a e"ocia e tra's,ere'cia e materia esta ebei#a"ar a "a e"ocia e tra's,ere'cia e" as : e" "*#io

N A=k y ( y AG− y Ai )=k x ( x Ai− y AL)

Pero

k y= k y

' a

(1− y A )ℑ y k x=

k x'

a

(1− x A )ℑ

o'e (1− y A )ℑ : (1− x A )ℑ so' "as meias "oartmicas e "as

,raccio'es mo" e i'erte e' ,ase aseosa : ,ase "*#iarespectiame'te

(1− y A )ℑ=(1− y AG )−(1− y Ai)

ln [1− y AG

1− y Ai ]

y (1− x A )ℑ=(1− x AL )−(1− x Ai )

ln [ 1− x AL

1− x Ai ]

'to'ces ao *#e "a e"ocia e tra's,ere'cia e' '#estrocaso est; e' ,#'ció' a" o"#me'

N A∗dV = k y

' a

(1− y A )ℑ( y AG− y Ai )∗Sdz=

k x'

a

(1− x A )ℑ( x AG− x Ai )∗Sdz

I#a"a'o "a ec#ació' 4 co' "a ec#ació' 5 #sa'o y AG para "a

,ase e as : x AL para "a ,ase e" "*#io

c#ació

c#ació

c#ació



12

{d (V ∗ y AG )= k y

' a

(1− y A )ℑ( y AG− y Ai )∗Sdz

d ( L¿ x AL )= k x

' a

(1− x A )ℑ( x AG− x Ai )∗Sdz

ao *#e

{V ' =V (1− y AG ) V =

V '

(1− y AG )

L' = L (1− x AG ) L=

L '

(1− x AG )

&eemp"a<a'o estas e*#ia"e'cias e' "a ec#ació' 6

{d (V ∗ y AG )=d

[ V

'

(1− y AG ) y AG

]=V

'

∗d

( y AG

1− y AG )=

V ' ∗d y AG

(1− y AG )2

d ( L¿ x AL)=d [ L'

(1− x AG ) x AG]=V

' ∗d ( x AL

1− x AL)= L

' ∗d x AL

(1− x AL)2

&eemp"a<a'o estas e*#ia"e'cias e' "a ec#ació' 6 ei#a";'o"a co' "a ec#ació' 6

{V ∗(1− y AG)∗d y AG

(1− y AG )2

=V ∗d y AG

(1− y AG)=

k y'

a

(1− y A )ℑ( y AG− y Ai)∗Sdz

L∗(1− x AL)∗d x AL

(1− x AL)2 =

L∗d x AL

(1− x AL)=

k x'

a

(1− x A )ℑ( x AG− x Ai)∗Sdz

{∫0

z

dz= z=∫ y

2

y1

V ∗dy

k y'

aS

(1− y )ℑ(1− y )ℑ ( y− yi )

∫0

z

dz= z=∫ x2

x1

L∗dx

k x'

aS

(1− x )ℑ(1− x )ℑ ( xi− x )

' '#estro caso ao *#e "a so"#ció' es i"#ia

c#ació

c#ació

c#ació

c#ació



13

z=[ V

k y'

aS

(1− y )ℑ1− y ]

!rom

∫ y

2

y1

dy

y− y i

=[ L

k x'

aS

(1− x )ℑ1− x ]

!rom

∫ x

2

x1

dx

xi− x

z=[ V

" y'

aS

(1− y )¿ #

1− y ] !rom

∫ y2

y1

dy

y− y¿=[ L

" x'

aS

(1− x )¿ #

1− x ] !rom

∫ x2

x1

dy

x¿− x

ebio a *#e "a so"#ció' es i"#ia "a "'ea e operació' ser; #'arecta. = se p#ee simp"i>car "as ec#acio'es meia'te e" #so emeias "oartmicas

{

V

S ( y1

− y2 )=k y

' az ( y− yi ) #

L

S ( x1

− x2 )=k x

' az ( xi− x ) #

V

S

( y1− y2 )= " y'

az ( y− y¿ ) #

L

S ( x1

− x2 )= " x

' az ( x¿− x ) #

/e ebe iterar "os a"ores e (1− y )ℑ : (1− x )ℑ . /i' embaro para

so"#cio'es i"#ias "os t?rmi'os (1− y1 ) : (1− x1 ) p#ee'

c#ació'



14

emp"earse e' e" c;"c#"o e "a pe'ie'te co' e" coe>cie'te "oba" etra's,ere'cia e materia e' "a ,ase aseosa co' #' m#: pe*#e@o :aceptab"e mare' e error

!$ndi$nt$≅−k x

' a (1− y1)

" y'

a(1− x1 )

Para e""o se Aa e obte'er " y'

e "a si#ie'te ec#ació'

(1− y )¿ #

" y'

a=

(1− y )ℑk y

' a

+m

' ∗(1− x )ℑk x

' a

o'e mB es "a pe'ie'te e "a recta e e*#i"ibrio. = para e""o seres#e"e

(1− y )¿ # = (1

− y1

¿

)−(1

− y1)ln[ 1− y1

¿

1− y1]

(1− y )ℑ=(1− yi1 )−(1− y

1 )

ln [ 1− y i 1

1− y1 ]

(1− x )ℑ= (1− x

1 )−

(1− x

i 1)ln [ 1− x1

1− x i1]

'to'ces

" y'

a= (1− y )¿ #

(1− y )i #

k y'

a+

m' ∗(1− x )ℑ

k x'

a

!i'a"me'te e "a ec#ació' 10 se obtie'e "a a"t#ra e "a torre

z= V ( y1− y2 )

S∗ " y'

a ( y− y¿) #

c#ació'

c#ació' 12



15

o'e C es #' a"or promeio e'tre "os D#$os e e'traa ( L1 ) :

D#$os e sa"ia ( L1 )

z= V !rom( y1− y2)S∗ " y

' a ( y− y

¿) #

z=

V 1+V

2

2 ( y1

− y2 )

S∗ " y'

a ( y− y¿) #

z=( G'

1− y1

+ G '

1− y2 )∗( y1− y2 )

2∗S∗ " y'

a ( y− y¿ ) #

( y− y¿) # =

( y1− y

1

¿ )−( y2− y

2

¿ )

ln( y 1− y1

¿

y2− y

2

¿ )

3. Ebte'ció' e atos e "as r;>cas a partir %?toos F'a"ticos.-

c#ació'



16

"amaremos

{ m

' : %$ndi$nt$ d$ la Ecuación d$ E&uilirio

' : El !unto d$ (ort$ d$ la )$cta *nt$r!oladad$ E&uilirio

m1: %$ndi$nt$ d$ la L+n$a d$ !$ración

m2: %$ndi$nt$ d$ la )$cta ´ %

2 #

2

2 : %unto d$ (ort$ d$ la )$cta ´ %2 # 2

m3: %$ndi$nt$ d$ la )$cta ´ %

1 #

1

3 : %unto d$ (ort$ d$ la )$cta ´ %1 # 1

e" Fp?'ice F.3 (Procesos e Gra'sporte : Eperacio'es 'itarias+Aristie oA' ea'op"is 4ta ició') atos e *#i"ibrio para e"/istema Fceto'a-F#a a 293 K a 760mmH

!racció' mo" Fceto'ae' e" *#io F

Presió' Parcia" e e"Capor PF (mmH)

0 00.0333 300.0720 62.80.117 85.40.171 103

Pasa'o "a Gab"a e' ,#'ció' a :F

!racció' mo" Fceto'a e'e" *#io F

!racció' mo" Fceto'a e'e" Capor :F

0 00.0333 0.03950.0720 0.0826



17

0.117 0.11240.171 0.1355

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.180.0000

0.0200

0.0400

0.0600

0.0800

0.10000.1200

0.1400

0.1600

&e"acio' e *#i"ibrio (Fceto'a-F#a)

:

ao *#e so"o traba$amos co' so"#cio'es i"#ias (J0.1)tomaremos esos a"ores para rea"i<ar "a obte'ció' e '#estrocoe>cie'te H para "a ec#ació' e e*#i"ibrio : para traba$ar co'rectas (se' m?too e ea'op"is) tomaremos i'tera"os para

traba$ar : obte'er #'a recta se'ci""a e "a ma'era y=m' ∗ x

(ecepto para e" i'tera"o e 0.0826-0.1124)

' caso e te'er #' :1J0.0826 ' caso e te'er #' :1L0.0826m' =1.186

m3=−k x

' a (1− y1 )

k y'

a (1− x1 )

3= y1−(m3∗ x1)

x i1= 3

m' −m3

y i1=m3∗ x i1+3

e i#a" ma'era para "asi#ie'te recta

m2=−k x

' a (1− y2 )

k y'

a (1− x2 )

{0.0826

=m

'

∗0.0720

+ ' 0.1124=m' ∗0.117+ '

y=0.662∗ x+0.03492

m3=−k x

' a (1− y1 )

k y'

a (1− x1 )

3= y1−(m3∗ x1)

x i1=

3−0.03492

m

'

−m3

y i1=m3∗ x i1+3

e i#a" ma'era para "asi#ie'te recta



18

2= y2−(m2∗ x2 )

x i2= 2

m' −m2

y i2=m2∗ xi2+

2

m2=−k x

' a (1− y2 )

k y'

a (1− x2 )

2= y2−(m2∗ x2)

x i2=

2−0.03492

m' −m

2

y i2=m2∗ x i2+2

4. otació'.-

L1[ "mol#$zcla L+&uida

s ] !"#$o %o"ar e *#io a "a /a"ia.

L2[ "mol#$zcla L+&uida

s ] !"#$o %o"ar e *#io a "a 'traa.

G1

[

"mol#$zclaGas$osa

s

] !"#$o %o"ar e as a "a 'traa.

G2 [ "mol#$zclaGas$osa

s ] !"#$o %o"ar e as a "a /a"ia.

L' [ "mol*n$rt$ L+&uida

s ] !"#$o %o"ar e *#io I'erte.

G' [ "mol*n$rt$ Gas$oso

s ] !"#$o %o"ar e as I'erte.

a

[ m

2

m3

] Mrea /#per>cia" spec>ca e" ecAo.

S [ m2 ] Mrea e" ecAo mpacao.

z [ m ] F"t#ra e" ecAo mpacao.

k y' [ "mol

s∗m2∗fracc mol ] +oe>cie'te e Gra's,ere'cia e %ateria e' "a !ase

aseosa.

k x'

[ "mol

s∗m2∗fracc mol ] +oe>cie'te e Gra's,ere'cia e %ateria e' "a !ase

*#ia.

" y' [ "mol

s∗m2∗fracc mol ] +oe>cie'te "oba" e Gra's,ere'cia e %ateria e'

"a !ase aseosa.



19

m' = -

' [ .racc / #ol $nGas

.racc / #ol $n L+& ] +o'sta'te e He'r: e' ,#'ció' a "as

!raccio'es %o"ares. x AL !racció' %o"ar e' e" se'o e" *#io.

x Ai !racció' %o"ar e" *#io e' "a i'ter,a<.

x i2 !racció' %o"ar e" *#io e' *#i"ibrio co' y i2



x1

¿

!racció' %o"ar e" *#io e' *#i"ibrio co' y1

x2

¿

!racció' %o"ar e" *#io e' *#i"ibrio co' y2

(1− x A )ℑ %eia oartmica e !raccio'es %o"ares co' "a I'ter,a<-

/e'o e" *#io. y AG !racció' %o"ar e' e" se'o e" as.

y Ai !racció' mo"ar e" as e' "a i'ter,a<.

y i2 !racció' %o"ar e" *#io e' *#i"ibrio co' x i2



y1

¿

!racció' %o"ar e" *#io e' *#i"ibrio co'

x1

y2

¿

!racció' %o"ar e" *#io e' *#i"ibrio co' x2

(1− y A )ℑ %eia oartmica e !raccio'es %o"ares co' "a I'ter,a<-

/e'o e" as.(1− y A )¿ # %eia oartmica e !raccio'es %o"ares e" as co' "as

e *#i"ibrio.( y− y

¿ ) # %eia oartmica e !raccio'es %o"ares e" as co' "as e

*#i"ibrio respectiame'te e' "a e'traa : sa"ia.

" DESARROLLO DEL ALGORITMO



20



21



22

;" CODI#ICACION

!orm1 im " :1 :2 :a a s 1 m1 m2 m3 b2 b3 i1 i2 :i1 :i2 b1 :e1 :e2 Fs o#b"e

Priate /#b #tto'2N+"ic(se'er Fs Eb$ect e Fs e'tFrs) Ha'"es #tto'2.+"ic Geto1.Get O 45.36 Geto6.Get O 13.65 Geto7.Get O 0.026

Geto2.Get O 0.005 Geto4.Get O 0.0616 Geto5.Get O 0.0378 Geto3.Get O 0.186 ' /#b

im aa ab ac a a, < K Fs o#b"e Priate /#b Geto3NGet+Aa'e(se'er Fs Eb$ect e Fs e'tFrs) Ha'"es Geto3.Get+Aa'e Geto7.Get+Aa'e Geto6.Get+Aa'e Geto5.Get+Aa'e Geto4.Get+Aa'e

' /#b

Priate /#b #tto'1N+"ic(se'er Fs Eb$ect e Fs e'tFrs) Ha'"es #tto'1.+"ic

" O Geto1.Get O Geto6.Get :1 O Geto7.Get :2 O Geto2.Get a O Geto4.Get :a O Geto5.Get s O Geto3.Get I, " L 0 F' L 0 GAe' I, s L 0 F' :a L 0 F' a L 0 GAe' I, :1 L 0 F' :1 1 F' :2 L 0 F' :2 1 GAe' I, :2 :1 GAe' I, :1 O 0.1 GAe' 1 O ( Q ((:1 R (1 - :1)) - (:2 R (1 - :2)))) R (" S ( Q ((:1 R (1 - :1)) - (:2 R (1- :2)))))

I, :1 O 0.0836 GAe' m1 O 1.186 m3 O -(a Q (1 - :1)) R (:a Q (1 - 1)) b3 O :1 - (m3 Q 1) i1 O b3 R (m1 - m3) :i1 O (m3 Q i1) S b3 m2 O -(a Q (1 - :2)) R (:a Q (1 - 0)) T2O0 b2 O :2 - (m2 Q 0) T2O0 i2 O b2 R (m1 - m2) :i2 O (m2 Q i2) S b2 :e1 O m1 Q 1 :e2 O m1 Q 0 Tao *#e 2O0 "se m1 O 0.662

b1 O 0.03492 m3 O -(a Q (1 - :1)) R (:a Q (1 - 1)) b3 O :1 - (m3 Q 1) i1 O (b2 - b1) R (m1 - m3) :i1 O (m3 Q i1) S b3 m2 O -(a Q (1 - :2)) R (:a Q (1 - 0)) T2O0 b2 O :2 - (m2 Q 0) T2O0 i2 O (b2 - b1) R (m1 - m2) :i2 O (m2 Q i2) S b2 :e1 O (m1 Q 1) S b1



23

:e2 O (m1 Q 0) S b1 T2O0 ' I, aa O ((1 - :i1) - (1 - :1)) R %atA.o((1 - :i1) R (1 - :1)) T(1-:)i% ab O ((1 - 1) - (1 - i1)) R %atA.o((1 - 1) R (1 - i1)) T(1-)i% ac O ((1 - :e1) - (1 - :1)) R %atA.o((1 - :e1) R (1 - :1)) T(1-:)Q% a O ((:1 - :e1) - (:2 - :e2)) R %atA.o((:1 - :e1) R (:2 - :e2)) T(:-:Q)% a, O ((( R (1 - :1)) S ( R (1 - :2))) R 2) R 3600 Tprom K O ac R ((aa R :a) S ((m1 Q ab) R a)) TK:a < O (a, Q (:1 - :2)) R (K Q a Q s) I, < O 6.096 GAe'

Geto8.Get O < Geto9.Get O 1 "se %so(Ua a"t#ra e "a Gorre es %a:or a "a&ecome'aa(6.096mO20,t)U ) Geto8.Get O < Geto9.Get O 1 ' I, "se %so(U/o"#ció' +o'ce'traaU) ' I, ' I, "se %so(U&eisar "as !raccio'es e 'traa : /a"iaU)

' I, "se %so(U&eisar e" Mrea : "as +ttes. e Gra's,. e %ateriaU) ' I, "se %so(U&eisar "os !"#$osU) ' I,

' /#b' +"ass<" E3EM,LO

' base a #' e$ercicio p"a'teao e Procesos e Gra'sporte : Pri'cipios eProcesos e /eparació' +Aristie oA' ea'op"is.

FGE/

/O 0.186

O0.00379

pO 0.0126

k x O0.0616

k y O0.0378

y1 O0.026

y2 O0.005



24

1.- ba"a'ce e materia

-/S-+OF'to'ces

O/a"a'ce "oba"

L2+G

1= L

2+G

2

a"a'ce para so"#to

L2∗ X 2+G1∗Y 1= L1∗ X 1+G2∗Y 2

/i

L= L1= L

2

= tambi?' G=G1=G2

/i

X = x1

1− x1

= tambi?'

Y = y

1

1− y1

'to'ces

L( x1

1− x1)+G( y1

1− y1)= L( x2

1− x2)+G( y2

1− y2)

&eore'a'o



25

x1=

G0 [( y1

1− y1 )−( y

2

1− y2 )]

L 0 +G 0 [( y1

1− y1 )−( y

2

1− y2 )]

x1=0.006

2.- +a"c#"o e "a pe'ie'te

• P#'to 1

!$ndi$nt$=

− k xa

(1− x1)k ya

(1− y1)

!$ndi$nt$=−

6.16∗10−2

(1−0.00643)

3.78∗10−2

(1−0.026)

!$ndi$nt$=−1.60

Eperacio'es a#i"iares

: O mQ S b

: O 1.186Q

: O -1.62Q S0.0357

I#a"a'o t?rmi'os

(−1.62 )∗ x+0.0357=1.186∗ x

x=

0.0357

(1.186+1.62)

x=0.0127

x i1=0.0127

o'e

= y1−(m∗ x1)

=0.026−(−1.62∗0.005)



26

'to'ces

y i1=1.186∗(0.0127)

y i1=0.015062

+a"c#"o e

(1− y )ℑ

(1− y )ℑ=(1− yi1 )−(1− y1 )

ln [ (1− y i 1 )(1− y1 ) ]

(1− y )ℑ=(1−0.015062 )−(1−0.026 )

ln [ (1−0.015062 )(1−0.026 ) ]

(1− y )ℑ=0.979

+a"c#"o e (1− x )ℑ

(1− x )ℑ=(1− x1 )−(1− x i1)

ln

[

(1− x1 )(1− x i1 ) ]

(1− x )ℑ=(1−0.006 )−(1−0.0127 )

ln [ (1−0.006 )(1−0.0127 ) ]

(1− x )ℑ=0.991

Ha""a'o x i2∧ y i2

/i y=m ∗ x

y=m2∗ x+

2 x= 2

m +m2

=−1.6



27

Ha""a'o m2

m2=

k xa(1− y2 )

k ya(1− x2)

m2=0.0616 (1−0.005 )

0.0378 (1−0 )

m2=−1.62

Ha""a'o 2

2= y2−(m2∗ x2 )

2=0.005−(−1.62∗0 )

2=0.005

Ha""a'o xi2

x i2= 0.005

1.156−(−1.62 )

x i2=0.001801

Ha""a'o y i2

y i2=(m2∗ x i2 )+2

yi2

=(−1.62∗0.001801 )+0.005

y i2=0.002082

+a"c#"o e pe'ie'te



28

!$ndi$nt$=

k xa

(1− x )ℑk ya

(1− y )ℑ

!$ndi$nt$=

−0.0616

0.9910.0378

0.979

!$ndi$nt$=−1.6099=−1.61

Ha""amos y1

¿∧ y2

¿

y1

¿=m ∗ x1

y1

¿=1.186∗0.005

y1

¿=0.0071

y2

¿=m ∗ x2

y2

¿=1.186∗0

y2

¿=0

+a"c#"o e (1− y ) #

¿

(1− y ) #

¿=

(1− y1

¿ )−(1− y1 )

ln[ (1− y1

¿ )(1− y1 ) ]

(1− y ) #

¿=

(1−0.0071 )−(1−0.026 )

ln [ (1−0.0071 )(1−0.026 ) ]

(1− y ) #

¿=0.9834



29

+a"c#"o e K

" = 1

(1− y ) #

¿∗(1− y )ℑ

k ya

+m (1− x )ℑ∗(1− y ) #

¿

k xa

" = 1

0.9834∗0.9790.0378

+ 1.186∗0.991∗0.98340.0616

" =0.0226

+a"c#"o e ( y− y¿ ) #

( y− y¿ ) # =

( y1− y

1

¿ )−( y2− y

2

¿ )

ln

[ ( y

1− y

1

¿

)( y2− y

2

¿ ) ]( y− y

¿ ) # =(0.026−0.0071 )− (0.005−0 )

ln [ (0.026−0.0071 )(0.005−0 ) ]

( y− y¿ ) # =0.0104

+a"c#"o e G !rom

G !rom=

G

1− y1

+ G

1− y2

2

G !rom=

3.79∗10−3

1−0.026 +

3.79∗10−3

1−0.005

2

G !rom=0.00385

+a"c#"o e a"t#ra



z=G !rom∗( y1− y2 )S∗ " ∗( y− y

¿ ) #

z=0.00385∗(0.026−0.005 )0.186∗0.0226∗(0.0104 )

z=1.95m

=" COLCLUSIONES

• /e p#o rea"i<ar "a sim#"ació' : e" ise@o e #'a co"#m'a e absorció'co' re""e'o empacao : co' so"#ció' i"#ia (me'or a" 10V).

• /e p#o obte'er e" ime'sio'amie'to e "a torre meia'te e" sim#"aor. /e p#o co'statar *#e "os res#"taos *#e emite e" sim#"aor so'

correctos.

>" BIBLIOGRA#IA

*tt%:EE<<<.ins*t.esEIns*tebEContenidosE"ocumentacionEFic*as1ecnicasEFISQEFic*erosE9a,99Ens%n99;.%d& 8

http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/FISQ/Ficheros/0a100/nspn0087.pdf




simulación de una torre de absorción sencilla

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