masa absorción problemas
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PROBLEMA 2
Para recuperar el benceno contenido en una mezcla benceno-aire, de composición 6% (en volumen de C6H6), se trata en una torre de absorción que opera en contracorriente y provista de placas perforadas, empleando como líquido absorbente un aceite de hidrocarburos no volátil de masa molecular 250 Kg/Kmol.
La mezcla gaseosa entra al absorbedor a razón de 500 m3/h, medidos a 20°C y 1 atm, condiciones en la que opera la torre y las cuales se pueden considerar válida la ley de Raoult, de modo tal que:
y=0,10 x
Si ha de recuperarse el 95% del benceno, determinar:
a) La cantidad mínima de aceite de hidrocarburos a emplear.b) El número de etapas de equilibrio requeridos si la cantidad de aceite de
hidrocarburos utilizado es un 60% superior a la mínima.
SOLUCIÓN:
Tenemos:
Y 1=y1
1− y1= 0,021−0,02
(Hidrocarburo)x0 = 0X0 = 0
Q =500 m3/h(Benceno-aire)yNP+1 = 0,06YNP+1 = 0,06382978 KmolbencenoKmol aire
xNP = X1 =
LNP
L0 G1
GNP+1
y1 = Y1 =
%ABSORCIÓN = 95% T = 20°C P = 1 atm
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Y 1=2,04081 x10−2 lbmol NH 3
lbmol aire
Hallando Y2; y2
%Absorción=1−Y 2Y 1
=1−Y 2
2,04081 x10−2
Y 2=4,081632x 10−4 lbmolNH 3
lbmol aire
y2=Y 21+Y 2
= 4,081632 x10−4
1+4,081632 x10−4
y2=4,079967 x10−4
Hallando GS:
Para G1:
G1=G11− y1
Convertir G1 a (lbmol/pie2-h)
Mmezcla=17,03 x0,02+28,97 x (1−0,02 ) lblbmol
MNH 3=17,03 lb
lbmol
M aire=28,97lblbmol
G1=240 lb
pie2 .h
(17,03 x 0,02+28,97 x (1−0,02 )) lblbmol
G1=8,353288lbmolpie2 . h
GS=G1 x (1− y1 )
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GS=8,353288 x (1−0,02 )
GS=8,18622lbmol airepie2. h
Para G2: