Download - Tema 9. Absorción.pdf
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M Dolores Romero Daz Tema 9Operaciones de Separacin
ABSORCINABSORCIN
1. INTRODUCCIN: PRINCIPIOS BSICOS 2. ABSORCIN Y DESORCIN DE UN SOLO
COMPONENTE3. NMERO DE UNIDADES DE TRANSFERENCIA
MTODOS ANALTICOS Y GRFICOS.4. ABSORCIN NO ISOTERMA.5. MEZCLAS MULTICOMPONENTES..
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ABSORCINABSORCIN
LQUIDOLQUIDO
GASGAS
dAdAppii
ppioio
ccioio
ccii
ppieie
ccieie
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ABSORCIN ABSORCIN
dAk
cc
dAk
pp
sistencia
impulsoraFuerzadAN
l
iio
g
ioii 11Re
=
==
g
l
ii
ii
k
k
cc
pp
o
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dAK
cc
dAK
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L
iei
G
iei
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====
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ABSORCIN ABSORCIN
pp
cc
ppii
ppioio
ppieie
ccieieccioioccii
MM
g
l
k
k
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M Dolores Romero Daz Tema 9Operaciones de Separacin
ABSORCIN ABSORCIN
iio
ieoi
cc
ppn
====
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iei
cc
ppn
====
dAk
n
pp
dAk
ppdAN
l
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dAK
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dAK
pp
L
iei
G
iei
1
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====
dAk
n
dAkdAK
n
dAKlgLG
11++++========
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V p2 L c2
Y2 X2
2
dh
1
V p1 L c1 Y1 X1
p c
Y X
P+dp c+dc
Y+dY X + dX
ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTE
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ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTE
t
p cVd Ld
P p c c
=
t
2 2
t
cPV dp L dc
(P p) (c c)
=
BALANCE DE SOLUTO EN UN BALANCE DE SOLUTO EN UN dhdh
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ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTE
2 2
2 t t 2
p cp cV L
P p P p c c c c
=
ECUACIN DE LA LINEA DE OPERACINECUACIN DE LA LINEA DE OPERACIN
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c2c1 c1
p1
p2
c2c
p
ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTE
ABSO
RCIN
ABSO
RCIN
DESO
RCIN
DESO
RCIN
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ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTE
Mezclas concentradas Mezclas concentradas
g o l o2
t
G e L e 2
t
PV dp k (p p )dA k (c c)dA
(P p)
cK (p p )dA K (c c)dA L dc
(c c)
= = =
= = =
aSdhdA =
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ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTE
Mezclas concentradas Mezclas concentradas
dcc)(c
cLc)Sdha(cK)Sdhpa(pK
c)Sdha(ck)Sdhpa(pkdpp)(P
PV
2
t
teLoG
olog2
===
===
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ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTE
(((( )))) (((( )))) ====1
2 0
2
p
pg
pppPak
Pdp
S
Vh
(((( )))) (((( )))) ====1
2 0
2
c
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t
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S
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(((( )))) (((( )))) ====1
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p
peGpppPaK
Pdp
S
Vh
(((( )))) (((( )))) ====1
2
2
c
cetL
t
ccccaK
dcc
S
Lh
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c
p
c0 c1
p1
p2
c2c
p0
ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTE
Control de las dos fasesControl de las dos fases
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ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTE
p
c0 = ce c1
p1
p2
c2c
p= pO
Fase lquida Fase lquida controlantecontrolante
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ce
P
p
c = co
c
p0 = pe
ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTE
Fase gas Fase gas controlantecontrolante
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ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTE
ABSO
RCIN
ABSO
RCIN
DESO
RCIN
DESO
RCIN
X2X1 X1
Y1
Y2
X2c
Y
ABSO
RCIN
ABSO
RCIN
DESO
RCIN
DESO
RCIN
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====h(((( ))))(((( ))))
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2
11 Y
Y og
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2
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e dXXXacK
XX
S
Lh
ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTE
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mlo
g g
(P p)k k
P
=
ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTE
NMERO DE UNIDADES DE TRANSFERENCIANMERO DE UNIDADES DE TRANSFERENCIA
mlt o
l l
t
(c c)k k
c
=
mlt o
L L
t
(c c)K K
c
= mlo
G G
(P p)K K
P
=
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P
pPVV
====
ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTE
NMERO DE UNIDADES DE TRANSFERENCIANMERO DE UNIDADES DE TRANSFERENCIA
t
t
c
ccLL
====
-
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(((( ))))(((( ))))(((( ))))
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1
2
/p
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1
2
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SLh ml
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ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTE
NMERO DE UNIDADES DE TRANSFERENCIANMERO DE UNIDADES DE TRANSFERENCIA
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( )( )( )
1
ml
2
p
e
G ep
P pV / Sh dp
K aP P p p p
=
HG NG
HL NL
ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTE
NMERO DE UNIDADES DE TRANSFERENCIANMERO DE UNIDADES DE TRANSFERENCIA
(((( ))))(((( ))))(((( ))))
====
1
2
/c
c et
et
tL
dccccc
cc
ack
SLh ml
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ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTE
Mezclas Mezclas diludasdiludas
x
tc
c
ctc
cX
yP
p
pP
pY
=
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=
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dXLSdhXXacKSdhYYaPK
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)()(
)()(
===
===
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Mezclas Mezclas diludasdiludas
ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTE
( ) =1
2
/Y
Y og
dYYY
dY
aPk
SVh
( ) =1
2
/X
X otlXX
dX
ack
SLh
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Mezclas Mezclas diludasdiludas
ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTE
( ) =1
2
/X
X etLXX
dX
ack
SLh
( ) =1
2
/Y
Y eGYY
dY
aPk
SVh
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ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTECONDICIONES LMITES DE FUNCIONAMIENTOCONDICIONES LMITES DE FUNCIONAMIENTO
YY
XXXX22 XX11 XXee
(L/(L/V)minV)min
(L/V) = (L/V) =
(L/(L/V)V)minmin
h = h =
(L/V) (L/V)
h = 0h = 0
YY11
YY22
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ABSORCIABSORCIN DE UN SOLO COMPONENTEN DE UN SOLO COMPONENTECONDICIONES LMITES DE FUNCIONAMIENTOCONDICIONES LMITES DE FUNCIONAMIENTO
YY
XXXX11 XX22
(L/(L/V)V)maxmax
(L/V) = 0(L/V) = 0
(L/(L/V)V)maxmax
h = h =
YY11
YY22
(L/V)= 0 (L/V)= 0
h = 0h = 0
YYee
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ABSORCIABSORCIN NO ISOTERMAN NO ISOTERMABALANCE ENTLPICOBALANCE ENTLPICO
2 2 2VH VH Lh L h =
V2 H22 L2 h22 Y2 X22
2
1
V1 H1 L h1Y1 X1
( )( )
2 2
2 2
V V V Y Y
L L L X X
=
=
( )( )
2 2 2 2
2 2 2 2
V V Y Y H V H
L L X X h L h
+ =
= +
( ) ( )2 2V Y Y L X X = ( ) ( )( ) ( )2 2 2 2 2V H H L X X H h L h h + =
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ABSORCIABSORCIN NO ISOTERMAN NO ISOTERMABALANCE ENTLPICOBALANCE ENTLPICO
( ) ( )2 2 2 p 2L h h L c T T =
( ) ( )( )22 2 2p 2 p
V LT T H H H h X X
Lc L c= + +
( ) ( )( ) ( )2 2 2 2 2V H H L X X H h L h h + =
( )( ) ( ) ( ) ( )
2
2 2 2
2 p 2 p
V 1 Y H hT T H H X X
L 1 X c 1 X c
+
= + + + +
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ABSORCIABSORCIN NO ISOTERMAN NO ISOTERMA
Para cada valor de XPara cada valor de X Suponer T Suponer T
Balance de materia YBalance de materia Y
Calcular H, hCalcular H, hCalcular TCalcular T
( ) ( )2 22 pH h
T T X X1 X c
= + +
CompararComparar
NoNo
SiSi
FinFin
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ABSORCIABSORCIN NO ISOTERMAN NO ISOTERMAValores XValores X--TT
YY
XX
TT44TT22 TT33
TT11
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ABSORCIABSORCIN DE MEZCLAS MULTICOMPONENTESN DE MEZCLAS MULTICOMPONENTES
ALTURA EQUIVALENTE DE PISO TEORICO (AEPT)ALTURA EQUIVALENTE DE PISO TEORICO (AEPT)
NMERO DE ETAPAS DE EQUILIBRIO NNMERO DE ETAPAS DE EQUILIBRIO N
Mtodos grficosMtodos analticos
h (AEPT) . N=