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procesos unitarios dos básico, Esquemas y mapas conceptuales de Procesos de Aprendizaje

se explica detalladamente el significado de los procesos unitarios

Tipo: Esquemas y mapas conceptuales

2019/2020

Subido el 19/10/2020

gisela-yoselin-lazaro-ramos
gisela-yoselin-lazaro-ramos 🇵🇪

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PROCES UNITARIO 2
Absorción
Uno de los procesos de purificación llamados "finos" es la adsorción porque con este
proceso se puede separar completamente un compuesto de una mezcla, bajo condiciones
adecuadas de operación, sobre todo cuando éste se encuentre a concentraciones muy
bajas. Esta característica hace que la adsorción sea atractiva para separar compuestos
peligrosos de corrientes residuales de los procesos químicos, o de la separación de
compuestos que provocan mal sabor a determinadas bebidas potables. Su estudio reviste
mayor complejidad que la destilación porque forzosamente hay que incluir las ecuaciones
de transferencia de masa y de energía simultáneamente. Por estas razones, el tema se
aborda de una manera lo más sencilla posible, presentando los elementos fundamentales
para comprender la esencia del fenómeno de adsorción y la operación de una torre de
adsorción típica.
El mecanismo de la adsorción La adsorción es un fenómeno en el nivel molecular que se
caracteriza por la atracción selectiva que ejerce la superficie de un sólido, llamado
sorbente, sobre las moléculas de una sustancia en una mezcla fluida, sea líquida o
gaseosa. Esta atracción se complementa con la retención, propiamente la adsorción, de la
sustancia(s) sobre la superficie del sólido, y, por tanto, las separa de la mezcla que las
contiene. El proceso de adsorción se lleva a cabo en tres etapas.
1. Difusión de la sustancia hacia el sólido
2. Difusión de la sustancia al interior del sólido
3. Fijación de la sustancia en la superficie; liberación de energía
Por estas razones el fenómeno de adsorción está estrechamente ligado a los fenómenos
de transferencia simultánea de calor y de masa.
Operación unitaria de absorción y desorción
La absorción es una operación unitaria de transferencia de materia que consiste en poner
en contacto un gas con un líquido, para que este se disuelva determinados componentes
del gas, dejándolo libre de los mismos.
La absorción puede ser física o química, según que el gas se disuelva en el líquido
absorbente o reaccione con él dando un nuevo compuesto químico.
La desorción es la operación unitaria contraria a la absorción, en ella, un gas disuelto en
un líquido es arrastrado por un gas inerte, siendo eliminado del líquido.
Estas operaciones se pueden llevar a cabo en columnas de platos y de relleno y también
en torres de pulverización, que son columnas vacías en las que el líquido entra a presión
por un sistema de ducha, circulando al gas en sentido contrario.
La absorción se emplea en la industria para la eliminación de gases ácidos
(CO2, SO2) en corrientes gaseosas, mediane distintas corrientes líquidas (agua,
disolución de sosa, aminas).
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PROCES UNITARIO 2

Absorción

Uno de los procesos de purificación llamados "finos" es la adsorción porque con este proceso se puede separar completamente un compuesto de una mezcla, bajo condiciones adecuadas de operación, sobre todo cuando éste se encuentre a concentraciones muy bajas. Esta característica hace que la adsorción sea atractiva para separar compuestos peligrosos de corrientes residuales de los procesos químicos, o de la separación de compuestos que provocan mal sabor a determinadas bebidas potables. Su estudio reviste mayor complejidad que la destilación porque forzosamente hay que incluir las ecuaciones de transferencia de masa y de energía simultáneamente. Por estas razones, el tema se aborda de una manera lo más sencilla posible, presentando los elementos fundamentales para comprender la esencia del fenómeno de adsorción y la operación de una torre de adsorción típica. El mecanismo de la adsorción La adsorción es un fenómeno en el nivel molecular que se caracteriza por la atracción selectiva que ejerce la superficie de un sólido, llamado sorbente, sobre las moléculas de una sustancia en una mezcla fluida, sea líquida o gaseosa. Esta atracción se complementa con la retención, propiamente la adsorción, de la sustancia(s) sobre la superficie del sólido, y, por tanto, las separa de la mezcla que las contiene. El proceso de adsorción se lleva a cabo en tres etapas.

  1. Difusión de la sustancia hacia el sólido
  2. Difusión de la sustancia al interior del sólido
  3. Fijación de la sustancia en la superficie; liberación de energía Por estas razones el fenómeno de adsorción está estrechamente ligado a los fenómenos de transferencia simultánea de calor y de masa. Operación unitaria de absorción y desorción La absorción es una operación unitaria de transferencia de materia que consiste en poner en contacto un gas con un líquido, para que este se disuelva determinados componentes del gas, dejándolo libre de los mismos. La absorción puede ser física o química, según que el gas se disuelva en el líquido absorbente o reaccione con él dando un nuevo compuesto químico. La desorción es la operación unitaria contraria a la absorción, en ella, un gas disuelto en un líquido es arrastrado por un gas inerte, siendo eliminado del líquido. Estas operaciones se pueden llevar a cabo en columnas de platos y de relleno y también en torres de pulverización, que son columnas vacías en las que el líquido entra a presión por un sistema de ducha, circulando al gas en sentido contrario. La absorción se emplea en la industria para la eliminación de gases ácidos (CO2, SO2) en corrientes gaseosas, mediane distintas corrientes líquidas (agua, disolución de sosa, aminas).

En el siguiente esquema se muestra el interior de una columna de absorción con diferentes tipos de dispositivos de contacto: relleno al azar, rellenos estructurado y platos. Sistema compuesto por un tanque extractor y un decantador Supongamos un tanque al que llegan dos corrientes líquidas, una contiene agua y la otra benceno con acetona. La acetona es soluble en agua y como la concentración de acetona en la corriente acuosa de agua es cero no está en equilibrio con la concentración de acetona en la fase bencénica. La acetona se transfiere desde la fase bencénica a la fase acuosa. Las dos fases salen del decantador en equilibrio o próximas a él, con una cierta fracción molar de acetona en ambas fases. Esta operación unitaria llamada extracción líquido-líquido es un ejemplo de operación de transferencia de materia.

proporcional a la presión parcial que ejerce ese gas sobre el líquido.^1 Matemáticamente se formula de la siguiente manera EJEMPLO El aire seco contiene 78.084 mol % de N2 y 20.946 mol % de O2. Calcule la porción Relativa de N2 y O2 disuelto en agua a una presión total de 1 bar. La constante de la ley de Henry k, para N2 y O2 son 6.51x10-7 y 3.30 x107 respectivamente a 25o Datos: T=25oC pA=HxA pT= 1 bar (1 atm/1.01325 bar)=0.9869 atm. LEY DE ROULT pA=XAP pN2= 0.78084 (0.9869 atm)= 0.7706109 atm pO2= 0.20946 (0.9869 atm)= 0.2067 atm XN2= (0.7706/8.64x104)= 891. XO2= (0.20946/4.38x104)= 471. ABSORCION Se desea diseñar una torre de platos para absorber So2 de una corriente de aire mediante agua a 293° k. El gas de entrada contiene 20 % moles de SO2 y el de solido 2% a una presión total de 101.325 kpa. El gasto del aire inerte es de 150 kg de aire / hm2 y la velocidad de flujo del agua de entrada es 6000 Kg de agua / hm2.Suponiendo una eficiencia total de platos del 25 % ¿Cuántos platos se necesitan? Gas de entrada = 20% = 0.20 = YN+ Gas de salida = 2% = 0.002 = Y V’=150/29 = 5.17 Kg de aire / hm L’=6000/8 = 333.33 Kg de agua inerte / hm L ́ (X0/1-X0) + V ́ (YN+1 / (1-YN+1)) = L ́ (XN/1-XN) + V ́ (Y1 / (1-Y1)) 333.33 (0 / 1-0) + 5.17 kg mol (.20 /1 - .20)=333.33 (XN/1-XN) + 5.17 (.02/1-.02)

  • XN= 0.