Relleno

1. Lin, xAin Ecuación de Fick integrada: Gout, yAout dA = a·dV = a·AC·dz NA dz Fase gas: NB= 0 Fase líquida Gin, yAin Lout, xAout Relleno • Expresiones en fracciones molares • yB ln, xB ln : Factor de velocidad relativa, • Habitualmente mayor para líquido que para gas.

2. Fase gas: dA = a·dV = a·AC·dz Operando teniendo en cuenta G·yA = G’ ·YA = G’·(yA/(1-yA)): yB Fase líquida: ≈ 1, L/G>1, xAin≈ 0 Relleno • Composiciones en la interfase yAi, xAi

3. Diferencias con destilación???? • Factor de velocidad relativa: Avance global de la fase hacia la interfase Relleno • Término (1-yA) ó (1-xA). Aparece al integrar: L y G variables • Cambio en el orden de los términos yA > yAi, xAi > xA • Transferencia de A de gas a líquido • En desorción, orden idéntico a destilación: L→G

4. Composiciones en la interfase yAi, xAi Relleno ≈ 1 Ecuación de una línea recta: Pasa por los puntos: (xA, yA) Línea de operación (xAi, yAi) Línea de equilibrio Pendiente

5. Línea operación ??? yA yAin -- -- yAout yAi yAi,in -- -- yAi,out xA xAin -- -- xAout Relleno xAi, yAi equilibrio

6. Línea operación yA yAin -- -- yAout yAi yAi,in -- -- yAi,out xA xAin -- -- xAout Posible simplificación: Relleno

7. operación equilibrio xA xAin -- -- xAout yA* yAin* -- -- yAout* yA yAin -- -- yAout Relleno PROBLEMA

8. Ecuación de Colburn Disoluciones muy diluidas (1-yA)ln→1 y (1-yA)→1. Líneas de operación y equilibrio rectas Relleno

9. FORMA DE CONTACTO: MÁX. 1 ÚNICA ETAPA TEÓRICA PLANTEAMIENTO IDÉNTICO Para corrientes muy diluidas: Operación yin Equilibrio yout xin xout Relleno • DIFERENCIAS: • Ecuación de la línea de operación • No sirven HTU dados por correlaciones para contracorriente • Las torres no dan problemas de inundación

10. Una columna de relleno (anillos metálicos pall de 2-in) con un condensador total y un ebullidor parcial está separando una mezcla de etanol-agua. Las condiciones son:F = 1000 kg mol/h ; xF = 0,2 ; TF = 80 ºF ; xD = 0,8 ; xW = 0,02 ; L/D = 5/3 ; p = 1 atm. Utilícese una velocidad de flujo de vapor que sea un 75% del valor de inundación. Los valores estimados para la sección de enriquecimiento de la columna son HG = 1,33 ft y HL = 0,83 ft. Los valores estimados para la sección de agotamiento de la columna son HG = 0,93 ft y HL = 0,35 ft. 1.- Determinar la altura de relleno en ambas secciones. 2.- Estimar los valores de HG y HL indicados como datos en el enunciado del problema. 3.- Estimar un valor medio de HoG en la sección de enriquecimiento, calculando posteriormente la altura de dicha sección.

11. Una mezcla de acetonitrilo y nitrometano del 50% en peso de acetonitrilo, entra como alimentación, en forma líquida a la temperatura de ebullición, en una torre de relleno que opera con una relación de reflujo L/V = 0,80, obteniéndose un producto de cabezas del 95% en peso de acetonitrilo y un producto de colas del 10% en peso de acetonitrilo. La torre tiene una altura de relleno de 5 m y un diámetro de 0,5 m. El calderín se comporta como un plato teórico. Acetonitrilo y nitrometano forman una mezcla ideal de volatilidad relativa constante = 1,86. Calcular gráfica y analíticamente la altura de la unidad global de transferencia supuesto que toda la resistencia a la transferencia se encuentra en la fase vapor.