UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA
DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES
CUAUTITLAN
LEM V
Previo: Torre de Empaque Estructurado
Profesora: Francisca Alicia Rodríguez Pérez
Ingeniería Química
Alumno: Oscar Hernandez Silverio
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Previo torre de empaque, Apuntes de Calor y Transferencia de Masa
Información de transferencia de masa
Tipo: Apuntes
2021/2022
1 / 12
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FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES
CUAUTITLAN
LEM V
Previo: Torre de Empaque Estructurado
Profesora: Francisca Alicia Rodríguez Pérez
Ingeniería Química
Alumno: Oscar Hernandez Silverio
1.- Mencione algunas aplicaciones en las que se puede utilizar el empaque estructurado. Se denomina empaque estructurado debido a que los empaques se colocan en forma regular ofreciendo una menor caída de presión sin sacrificar eficiencia de separación o la capacidad. Pueden ser utilizados en diferentes operaciones como:
- Destilación
- Absorción
- Extracción líquido-líquido
- Destilación reactiva (esta última es muy empleada en la industria química). El embalaje estructurado también encuentra uso en los equipos/procesos a continuación:
- Separación de aire
- Separación de ciclohexanona/ciclohexanol
- Divisores de xileno
- Absorbedores de CO
- Absorbedores de H2S
- Absorbentes de óxido de etileno
- Absorbedores de acrilonitrilo
- Productos químicos oleo
- Productos químicos finos Las torres empacadas, utilizadas para el contacto continuo del líquido y del gas tanto el flujo a contracorriente como en corriente paralela, son columnas verticales que se llenan con empaque o con dispositivos de área superficial grande. El líquido se distribuye sobre éstos y escurre hacia abajo, a través del lecho empacada, de tal forma que expone una gran superficie al contacto del gas. De acuerdo con Treybal (1988), el empaque de la torre debe ofrecer las siguientes características:
- Proporcionar una superficie interfacial grande entre el líquido y del gas. La superficie de empaque por unidad de volumen de espacio empacado debe ser grande.
- Poseer las características deseables de flujo de fluidos. Esto generalmente significa que el volumen fraccionario vacío , o fracción de espacio vacío, en el lecho empacado debe ser grande.
- Ser químicamente inerte
- Ser estructuralmente fuerte para permitir el manejo e instalación 2.- ¿Cuáles son las ventajas de utilizar el empaque estructurado en torres de destilación con respecto a otros arreglos de empaque? Los empaques estructurados presentan una mayor eficiencia en la separación debido al buen mojado de la superficie además de que generan una caída de
Debemos determinar del factor de flujo de gas en el punto de carga FG,lp para sistemas con carga de líquido fija y en sistemas a reflujo total: Carga de líquido constante (aire-agua): Condiciones de reflujo total Estas expresiones son usadas en conjunto con ecuaciones de los modelos de SRP y Delf para estimar la caída de presión en la zona de precarga (Δp/Δz) precarga y posteriormente la caída de presión en el punto de carga (Δp/Δz). Arriba del punto de carga el aumento en la pendiente de la curva de presión es tomada en cuenta aplicando un factor de corrección φcarga:
Donde: La caída de presión en el punto de carga usado para determinar el punto de carga se determina a partir de la siguiente expresión:
4.- Escribir las correlaciones empíricas que se encuentran en la literatura como la de Bravo, Nawrocki, Henriques, Rocha; entre otras, para obtener los coeficientes de transferencia de masa experimentales y teóricos de la fase gaseosa y líquida para una torre de empaques estructurados.
La nomenclatura se puede consultar en la página 14 del artículo: G. Q. Wang, X. G. Yuan and K. T. Yu. (2005). Review of Mass-Transfer Correlations for Packed Columns. Industrial & Engineering Chemistry Research, págs. 8715 - 8729
5.- Escribir la ecuación para obtener la altura equivalente de plato teórico (HETP) de la torre de empaques estructurados. z = nTHETP donde: z = Altura de empaque (m) nT = Número de platos HETP = Altura equivalente a un plato teórico (m) Acorde a la teoría de la doble resistencia, la relación entre HETP y los coeficientes de transferencia de masa para la fase gas y líquido es: