Determinación de Puntos de Rocío y de Burbuja

1. PRESENTACIÓN

Los puntos de rocío se refieren a la temperatura y presión a la cual un sistema condensa. Cuando, por ejemplo, en una habitación se comienzan a empañar los vidrios ocurre que se ha llegado al punto de saturación de la humedad del local y al descenso de la temperatura esa humedad “precipita”, condensándose sobre las superficies. El rocío matutino sobre las hojas de las plantas es un ejemplo similar.

Los puntos de burbuja, temperatura y presión por su parte, se refieren a las condiciones en las cuales en un sistema se inicia la ebullición. En el simple hecho de calentar agua, al momento en que se ve la primera burbuja de vapor de agua formarse, se ha llegado a las condiciones de burbuja.

Se pueden evaluar las condiciones de rocío y de burbuja utilizando ecuaciones matemáticas que correlacionan las propiedades del sistema: temperatura, presión y composiciones (las concentraciones de las sustancias presentes tanto en la fase líquida como en la correspondiente fase vapor).

2. ESTUDIO DE CASO

Se tiene un sistema a una presión de 837 psia, compuesto por metano, etano, propano y n-butano. Se desea determinar el punto de burbuja y el de rocio.

En la siguiente tabla se muestra los datos de los componentes:

Componentes

Flujo Fracción

Másico (kg/h) molar

metano 10 0.2799

etano 20 0.1158

propano 30 0.2986

n-butano 15 0.3057

Utilizando el programa Chemcad pudimos calcular fácilmente las temperaturas a diferente fracción de vapor con una presión de 837 psia estando en ellos el punto de burbuja y roció.

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20

5

10

15

20

25

30

35

40

Fracción Vapor

Tem

pera

tura

(ºC)

punto burbuja 15.26 ªC

Punto rocío 35.57 ºC

Fracción Vapor Temperatura (ºC)

punto de burbuja 0 15.26397

0.5 19.86236

punto de rocío 1 35.57959