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Son operaciones donde se produce una transferenciasimultanea de
masa y energa, resultado del contacto entreel gas y un liquido
insoluble. Las operaciones mssencillas en las que se presenta una
transferenciasimultnea de masa y calor son la humidificacin y
ladeshumidificacin. En estas operaciones solamente estninvolucradas
dos fases y dos componentes: una faselquida (agua generalmente) y
una fase gaseosa compuestapor un gas incondensable a temperatura
ambiente; y en elque la primera se encuentra como vapor.
INTRODUCCIN
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1. HUMIDIFICACINEs la incorporacin de vapor de agua a un aire
poco hmedo, mediante unagua a temperatura elevada.
Operacin Unitaria: Transferencia simultanea de masa y energa.
Sentido Transferencia: Desde el liquido hacia el gas. Fuerza
Impulsora: Gradiente o diferencial de temperatura y
concentracin. Tipo de Equilibrio: Liquido Vapor.
2
1
Liquido 2TL2
Liquido 1TL1
Gas SecoTG1
Gas Hmedo TG2
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2. DES-HUMIDIFICACINEs la separacin parcial del vapor de agua,
contenido en un aire hmedo,mediante la inyeccin de agua a
temperatura baja.
Operacin Unitaria: Transferencia simultanea de masa y energa.
Sentido Transferencia: Desde el gas hacia el liquido. Fuerza
Impulsora: Gradiente o diferencial de temperatura y
concentracin. Tipo de Equilibrio: Liquido Vapor.
2
1
Liquido PuroTL2
Liquido SaturadoTL1
Gas HmedoTG1
Gas Seco TG2
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3. APLICACIONES
CONTROLAR LA HUMEDAD DE UN GAS EN UN PROCESO. ENFRIAR UNA
CORRIENTE DE GAS. RECUPERAR EL AGUA UTILIZADA COMO MEDIO DE
ENFRIAMIENTO.
4. EQUIPOS
TORRES DE ENFRIAMIENTO DE EMPAQUES. TORRES DE ENFRIAMIENTO DE
PLATOS. CMARAS DE ASPERSIN. CONDENSADORES / ENFRIADORES. ESTANQUE
DE ASPERSIN.
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5. EQUILIBRIO LIQUIDO VAPOREN LAS OPERACIONES DE HUMIDIFICACIN
YDESHUMIDIFICACIN, LA FASE LQUIDA ES UN SOLOCOMPONENTE PURO. EL
VAPOR SE REFIERE A LA FORMAGASEOSA DEL COMPONENTE QUE TAMBIN ESTA
PRESENTE ENFORMA LQUIDA Y EL GAS ES EL COMPONENTE QUE SLO
ESTAPRESENTE EN FORMA GASEOSA.
SUSTANCIA A: LIQUIDO PURO (GENERALMENTE AGUA) SUSTANCIA B: GAS
SUSTANCIA C: VAPOR DE AGUA
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6. DATOS DE EQUILIBRIO.LOS DATOS DE EQUILIBRIO CON FRECUENCIA SE
PRESENTAN APARTIR DE DIAGRAMAS DE HUMEDAD DENOMINADAS TAMBINCOMO
CARTAS PSICROMTRICAS. PERMITEN LA OBTENCINMEDIANTE LECTURA DIRECTA
DE LA MAYORA DE LASPROPIEDADES DE LAS MEZCLAS AIRE-VAPOR DE AGUA
QUE SONNECESARIAS EN LOS CLCULOS A REALIZAR EN LA OPERACINDE
HUMIDIFICACIN, PARA UNA PRESINDETERMINADA.
HUMEDAD RELATIVA HUMEDAD ABSOLUTA VOLUMEN ESPECIFICO ENTALPIA
ESPECIFICA TEMPERATURA DE BULBO HMEDO TEMPERATURA DE BULBO
SECO.
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7. CARTA PSICROMETRICA.
MEZCLA AIRE SAT- LIQUIDO
MEZCLA AIRE-VAPOR AGUA
TEMP B.S
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EJEMPLOS.1. UNA MUESTRA DE AIRE VAPOR H20 TIENE UNA TEMPERATURA
DEBULBO SECO DE 55 C Y UNA HUMEDAD ABSOLUTA DE0,030KGH2O/KGAIRE .
DETERMINE PROPIEDADES.
H.R: 26% Vs: 0,92 m3/Kg. Vh: 1,1 m3/Kg AireSeco H: 130KJ/Kg
AireSeco Tbh: 35C.
2. EL AIRE DE ENTRADA A UNA TORRE DE ENFRIAMIENTO TIENE
UNATEMPERATURA DE BULBO SECO DE 60C Y UN PUNTO DE ROCI DE26,7 C.
USANDO LA GRAFICA DE HUMEDAD, DETERMINE SUSPROPIEDADES.
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8. BALANCE DE ENERGA Y MATERIA.2
1
Agua CalienteL2LsTL2HL2.
Liquido FroL1TL1
Aire SecoG1GsTG1HG1Y1
Aire HmedoG2GsTG2HG2Y2
ECUACIONES DE DISEO
-
FLUJO LIBRE DE SOLUTO
1 1
BALANCE GLOBAL DE MATERIA. (1)
BALANCE DE MATERIA POR COMPONENTE.
(2)
BALANCE DE ENERGA.
(3)
(4)
-
PARA CORREGIR LA ALTURA DE LA COLUMNA (DIFERENCIAL DEALTURA,
dZ), EL BALANCE DE MATERIA PARA EL COMPONENTEGASEOSO ES EL
SIGUIENTE:
dY dL (5)Varia la humedad (Y), varia el flujo de Lquido
PARA EL BALANCE DE ENERGA.
dL (6)
2
d L
-
SUSTITUYENDO LOS TRMINOS EN LA ECUACIN (6)
(7)
INTEGRANDO Y ORDENANDO LOS TRMINOS, RESULTA:
8
9
Ecuacin de la Lnea de Operacin del Sistema (LOS)
-
9. CONDICIN DE FLUJO MNIMO.
ES LA CONDICIN DEL PROCESO EN LA CUAL LA FUERZAIMPULSORA ES NULA
Y SE REQUIERE UNA SUPERFICIE DECONTACTO INFINITA O ALTURA DE
RELLENO INFINITA, PARACONSEGUIR UN DETERMINADO CAMBIO DE
TEMPERATURA EN ELLIQUIDO.
H
V
a
p
o
r
T Liquido
L.O.S
FLUJO MINIMO
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10. LINEAS DE UNIN.
PERMITEN DETERMINAR LA ENTALPIA INTERFACIAL A PARTIR DELA
TEMPERATURA DE LIQUIDO Y LA ENTALPIA DEL GAS,ASUMIENDO QUE LA
INTERFASE SE ENCUENTRA EN EQUILIBRIO.SE PUEDE DECIR ENTONCES, QUE
LA ENTALPIA INTERFACIAL, ESLA ENTALPIA DE SATURACIN.
H
V
a
p
o
r
T Liquido
L.O.S
LNEAS DE UNIN
-
11. METODO MICKLEY.
PARA DETERMINAR LA EVOLUCIN DEL AIRE EN EL INTERIOR DELA
COLUMNA, Y POR TANTO EL CALCULO DE LAS CONDICIONES DESALIDA, ES
NECESARIO CONOCER LOS COEFICIENTESINDIVIDUALES. COMO PRIMERA
APROXIMACIN, SE PUEDECONSIDERAR QUE EL AIRE ESTAR PRCTICAMENTE
SATURADO.EL MTODO DE MICKLEY PERMITE DETERMINAR LASCONDICIONES DEL
AIRE EN CUALQUIER SECCIN DE LACOLUMNA.
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HUMIDIFICACIN
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DESHUMIDIFICACIN
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11. METODO MICKLEY.
ALTURA DE LA TORRE
ALTURA UNIDAD DE TRANSFERENCIA.
. . ;
. .
NUMERO UNIDAD DE TRANSFERENCIA.
;
