INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería Campus Guanajato

Ingeniería Farmacéutica

Bioseparaciones Fluido-Fluido

“Absorción de Gases: Contacto continuo”.Altura equivalente a un plato teórico

Equipo: Cruz Cabrera Francisco Javier

Granados González José Guadalupe Ortiz Arredondo Victor Hugo

USO DE COLUMNAS EMPACADAS PARA SEPARAR MEZCLAS DE FLUIDOS

La desventaja principal es la dificultad de obtener una buena distribución del líquido, particularmente en columnas con un diámetro muy grande o columnas muy altas. Incluso cuando el líquido se rocía sobre todo el empaque en la parte superior de la columna, el líquido tiende a moverse hacia la pared y al flujo a través del empaque en canales o caminos preferenciales. Las regiones de alto flujo de líquido tienden a tener un flujo de vapor bajo, y las variaciones locales en L/V disminuyen la separación que podría alcanzarse. Para minimizar este efecto, las columnas altas a menudo se dividen en secciones, con redistribuidores cada 3 a 4 m.

A medida que aumenta el tamaño del relleno, la eficacia de la transferencia de materia, va disminuyendo y por tanto aumentan las pérdidas de carga.

CARACTERÍSTICAS GENERALES DE UNA COMLUMNA DE

ABOSORCIÓN EMPECADA

ALTURA EQUIVALENTE A UN PLATO TEÓRICO

Las torres o columnas de absorción de relleno y de lluvia son dispositivos que permiten el contacto continuo entre el liquido y el gas que circulan en contra corriente.

En estas torres varia continuamente la concentración del líquido y del gas con la altura de la columna mientras que en la de platos esta variación se verifica de modo discontinuo de plato a plato. Por lo tanto en las columnas de relleno cada punto de la línea de operación corresponde a condiciones reales de algún punto de la torre, mientras que en la de platos solo tienen sentido real algunos puntos aislados de la línea de operación.

Tomando como punto de referencia el resultado y no el funcionamiento distinto de cada torre, se puede hacer una comparación por medio de la altura equivalente a un plato teórico.

HETP: altura necesaria de relleno que verifica la misma función de un plato teórico.

Ecuación de Murch

Murch dio las siguientes relaciones para la Altura Equivalente a un plato teórico, mediante el análisis de los resultados de cientos de investigadores, la mezclas consideradas eran en general hidrocarburos con valores de volatilidades relativas no muy superiores a tres, y se realizó considerando columnas de 50 a 750mm de diámetro, rellenas en alturas entre 0.9 y 3.0m, teniendo como empaques: anillos, monturas y anillos de Raschig. La mayoría de los resultados corresponden a reflujo total, con velocidades del vapor entre 0.18 y 2.5 kg/m 2 (25% - 80% de la inundación).

Donde los valores de C1, C2 Y C3, varían con el relleno de acuerdo con la siguiente tabla:

Aplican para mezclas de hidrocarburos con valores de volatilidades relativas no superiores a 3, en esta ecuación tenemos:

Ecuación general para la HETP, de columnas de relleno usando anillos Rasching de 25 a 50 mm.

Método gráficoEn la siguiente figura se presentan datos sobre los valores de HETP para rellenos de tamaño inferior a 38 mm

Figura. Altura equivalente a un plato teórico para platos usuales.

Ejemplo:

Calcular la altura equivalente a un plato teórico y la altura del empaque en una columna con anillos Rasching de 1 mm, en empaquetado aleatorio, si se supone que opera a lo largo de ella con las siguientes condiciones de intercambio en modo constante. Si se tienen los datos mostrados a continuación:

Condiciones

Volatilidad Relativa de los Componentes Clave

0.3

Viscosidad Molar Media del Líquido (µL)

1.50 cp

Caudal del líquido 100000 lb/h

Caudal del líquido 300 lbmol/h

Densidad del líquido 70 lb/ft**3

Tensión superficial del líquido 25 dyn/cm

Peso molecular del vaporTemperaturaPresiónDiámetro de la Columna (dc)Platos Teóricos necesarios.

150200 °F1.1 atm3.73 ft5

Inicialmente, buscan los valores de las constantes de Murch, para este caso se tiene un diámetro de empaque de 1 mm, obteniendo:

=

Ecuación de Cornell Para determinación de HTU Cornell proporciona el valor empirico

de HTUG, baso en datos publicacios para rellenos de tipo Rasching y sillas Berl.

Método Gráfico

Bibliografía

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