3/h de aire húmedo (Ha = 0,042 mol agua/mol aire seco) se alimentan en una torre de
absorción con el objetivo de eliminar el agua, de acuerdo con el esquema adjunto.
Calcular:
i) Los kg/h de H2SO4 del 98% necesarios.
ii) Los kg/h de H2SO4 del 72% alimentados en la torre de absorción.
NOTA. Todos los porcentajes son en peso.
6
3 5
TORREABSOR-CIÓN
MEZCLADOR
H2SO4, 72% H2SO4, 98%
H2SO4, 67%
Ha2 = 0,002
Aire más seco
Aire húmedo
P = 0,35 atm
500 m3/h, T = 32 ºC
Ha1 = 0,042
1
2
4
7
11 1 1 1
1
L0,35 atm 500 000 molh 6997atm L h0,082 (273 32) Kmol K
P qPq w RT w
RT
500 m
1 aire seco 1 agua
1 agua1
1 aire seco
mol6997h
a 0,042
w w
wH
w
1 aire seco = 6715 mol/h; w w 1 agua = 282 mol/h 5,077 kg/h
1 aire seco 1 aire seco
mol (0,21 32 0,79 28) 1 kg6715 193,66 kg/h
h 1 mol 1000 gg
w w
1= 193,66 + 5,08 kg/h; w1 w = 198,74 kg/h.
2 = 193,66 + 0,24 kg/h; w2 = 193,90 kg/h.
i) Cálculo del caudal de sulfúrico del 98%
Balance de ácido sulfúrico en todo el dispositivo experimental (kg/h):
5 = 10,5 kg/h y w7 5 = 10,5 kg/h.
2 agua1 aire seco 2 aire seco 2 aire seco 2 2 agua
2 aire seco
2 agua
mol0 6715 0,002 0,002 6715
h
18 g 1 kg kgmol13,43 0,242
h 1 mol 1000 g h
a
ww w w H w
w
w
5 7 5 70 0,98 0,67 0,684w w w w
5 1 agua 7 2 agua 5 70 0,02 0,33 0,02 5,077 0,33 0,242w w w w w w
5 7 5 70,684 ; 0 0,02 4,835 0,33w w w w
w
= 15,3 kg/h. ww
ii) Cálculo del caudal de sulfúrico del 72% en peso
0 0,72 3 40,67 3 0,931 4w w w w
3 1 agua 4 2 agu0 0,28w w 0,33w w a 0,28 3 5,077 0,33 4 0,242w w
3 40,931 ; 0 0,28 3 4,835 0,33 4w w w w
3 = 64,8 kg/h y w
4 6 7 6 4 7 6 6
kg0 69,6 15,3 54,3
hw w w w w w w w
4 w = 69,6 kg/h. En consecuencia, el caudal de ácido sulfúricoempleado en la columna de absorción es de w3= 64,8 kg/h.
kg/h 1 2 3 4 5 6 7
aire seco 193,66 193,66 0 0 0 0 0agua 5,08 0,24 18,14 22,97 0,21 17,92 5,05ác. sulfúr. 0 0 46,66 46,63 10,29 36,38 10,25Total 198,74 193,90 64,80 69,60 10,50 54,30 15,30