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pablo-diaz
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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
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
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
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.
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
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.
7. CARTA PSICROMETRICA.
MEZCLA AIRE SAT- LIQUIDO
MEZCLA AIRE-VAPOR AGUA
TEMP B.S
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.
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
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.
HUMIDIFICACIN
DESHUMIDIFICACIN
11. METODO MICKLEY.
ALTURA DE LA TORRE
ALTURA UNIDAD DE TRANSFERENCIA.
. . ;
. .
NUMERO UNIDAD DE TRANSFERENCIA.
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