diseno de torres de absorcion de platos para el proceso de absorcion aire - so2 - agua
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Diseño de torres de absorcionTRANSCRIPT
INDICE
I. INTRODUCCION................................................................................................. 2
II. OBJETIVOS......................................................................................................... 3
II.1.1 OBJETIVO GENERAL
II.1.2 OBJETIVO ESPECIFICO
III. MARCO TEORICO............................................................................................... 4
III.1 ABSORCION....................................................................................................... 4
IV. INGENIERIA DE PROCESO................................................................................... 5
IV.1MATERIA PRIMA
IV.1.1 GASES DE COMBUSTION
IV.1.2 AGUA
IV.2 DESCRIPCION DEL PROCESO............................................................................. 6
IV.2.1 CALCULO DE LA CURVA DE EQUILIBRIO ............................................... 6
V. DISEÑO DE LA PRIMERA TORRE DE ABSORCION................................................. 9
V.1.1 CALCULO DE NUMERO DE PLATOS TEORICOS ..................................... 12
V.1.2 CALCULO DE NUMERO DE PLATOS REALES.......................................... 13
V.1.3 CALCULO DEL DIAMETRO DE LA TORRE................................................ 13
V.1.4 CALCULO DE LA ALTURA DE LA TORRE................................................. 15
V.1.5 CALCULO DEL COSTO DE LA TORRE...................................................... 15
VI. DISEÑO DE LA SEGUNDA TORRE DE ABSORCION................................................ 18
VI.1.1 CALCULO DE NUMERO DE PLATOS TEORICOS ..................................... 21
VI.1.2 CALCULO DE NUMERO DE PLATOS REALES.......................................... 22
VI.1.3 CALCULO DEL DIAMETRO DE LA TORRE................................................ 22
VI.1.4 CALCULO DE LA ALTURA DE LA TORRE................................................. 24
VI.1.5 CALCULO DEL COSTO DE LA TORRE...................................................... 24
VII. CONCLUSIONES.................................................................................................. 27
VIII. REFERENCIALES.................................................................................................. 28
ANEXOS ........................................................................................................................ 29
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO Facultad de Ingeniería Química. Torre de Absorción
DISEÑO DE TORRES DE ABSORCION DE
PLATOS PARA EL PROCESO DE ABSORCION
AIRE - SO2 - AGUA
I. INTRODUCCION
La absorción de gases es una operación básica de la ingeniería
química, que estudia la separación de uno o varios componentes de
una mezcla gaseosa por disolución en un líquido. Por lo tanto, en
esta operación se efectúa el transporte de materia del componente o
componentes de la fase gaseosa solubles en el líquido absorbente,
desde la fase gaseosa a la liquida. Nosotros consideramos
solamente el caso más sencillo en que la fase gaseosa contenga
solo un componente soluble en la fase liquida y que, en las
condiciones de operación, el líquido absorbente tenga una tensión de
vapor muy pequeña, que supondremos despreciable a no ser que se
indique lo contrario.
Cuando cualquier componente gaseoso absorbido en un líquido se
separa de aquel por medio otro gas (no soluble en el líquido), la
operación se denomina desorción o stripping, siendo opuesta a la
absorción en cuanto a que representa transporte de materia desde la
fase liquida a la gaseosa.
Dado que los efectos térmicos que acompañan a la absorción suelen
ser muy pequeños, supondremos que estas operaciones se verifican
isotérmicamente.
Transferencia de Masa I Pág. 2
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II. OBJETIVOS
II.1.1 OBJETIVO GENERAL
Realizar el estudio del diseño de torres de absorción para el proceso
de absorción aire - SO2 - agua
II.1.2 OBJETIVO ESPECIFICO
a) Calcular la curva de equilibrio y operación
b) Determinar el número de platos teóricos
c) Determinar la eficiencia de la columna
d) Determinar el número de platos reales
e) Determinar el diámetro de la columna
f) Determinar la altura de la columna
Transferencia de Masa I Pág. 3
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III. MARCO TEORICO
III.1ABSORCION
La absorción de gases es una operación en la cual una mezcla gaseosa
se pone en contacto con un líquido, a fin de disolver de manera
selectiva uno o más componentes del gas y de obtener una solución de
éstos en el líquido. Por ejemplo, el gas obtenido como subproducto en
los hornos de coque, se lava con agua para eliminar el amoniaco;
después se lava con un aceite. Para eliminar los vapores de benceno y
de tolueno. Para que el molesto sulfuro de hidrógeno sea eliminado de
un gas de este tipo o de hidrocarburos gaseosos naturales, el gas o los
hidrocarburos se lavan con diferentes soluciones alcalinas que
absorben a dicho sulfuro. Los valiosos vapores de un disolvente,
acarreados por una corriente gaseosa pueden recuperarse y luego ser
reutilizados; basta lavar el gas con un disolvente adecuado a los
vapores. Estas operaciones requieren la transferencia de masa de una
sustancia en la corriente gaseosa al líquido. Generalmente, esta
operación sólo se utiliza para la recuperación o eliminación del soluto.
Transferencia de Masa I Pág. 4
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IV. INGENIERIA DEL PROCESO
IV.1 MATERIA PRIMA
IV.1.1 GASES DE COMBUSTION
Se determinó la composición de los gases de combustión por
estequiometria, productos de la reacción de oxidación de un
combustible residual de composición conocida, se supo de
combustión completa, añadiendo un 10 % de exceso de aire.
Para el propósito de cálculo se consideró la absorción de un solo
compuesto SO2. Para estos cálculos se considera la composición de
los gases en base seca.
Tabla 1.1. Composición de gases de combustión en base seca
COMPUESTOPORCENTAJE EN
MOLESN2 82.975 %O2 2 %CO2 14.980 %SO2 0.045 %
IV.1.2 AGUA
El agua, denominado como el disolvente universal, es la mejor
elección como disolvente, desde un punto de vista medioambiental,
ya que no es ni inflamable, ni tóxica, ni corrosiva. Para el proceso se
utilizara agua potable, el cual el único tratamiento que será necesario
es el de colado y sedimentación.
Tabla 1.2. Propiedades físico-químicas del Agua
Propiedad
Transferencia de Masa I Pág. 5
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Formula H2OMasa Molecular, g.mol-1 18Viscosidad, 25 °C, cp. 0.849Tensión Superficial a 25 °C, dinas/cm 72Densidad, Kg/m3, 4°C 1000IV.2 DESCRIPCION DEL PROCESO
Se va a eliminar el SO2 del gas de producto de la combustión de un
aceite residual. Para esto, el gas se lavara con agua
El gas entra a 0.71 m3/min, a una temperatura de 25 °C y 1 atm, que
contiene 0.045 % en volumen de SO2, el cual se le eliminara un 90 % en
2 torres de absorción.
En la primera unidad de absorción se eliminara el 70 % del SO2. El gas
que abandone la primera torre pasara a una segunda torre donde se
eliminara el 20 % restante de SO2.
IV.2.1 CALCULO DE LA CURVA DE EQUILIBRIO
Para ello en la Tabla 1.3 se muestran los datos de equilibrio a 25°C y
1 atm
Tabla 1.3. Solubilidad del SO2 en agua a 25 °C y 1atm
C (gSO2/100 g H 2O) PSO 2(mmHg)
7.5 602.55.0 394.02.5 188.51.5 188.51.0 69.00.7 45.50.5 31.00.3 12.050.2 7.1
0.15 4.80.10 3.950.05 1.450.02 0.55
Hallaremos X e Y
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X=
C(g SO2)100g H 2O
∗1molSO2
64 gS O2
∗18H 2O
1mol H 2O
Y=
ppT
1− ppT
Por dato del problema se cumple:
y=12.87 x
X= Y11.87∗Y +12.87
Y X
0.00000 0.00000000.00010 0.00000780.00020 0.00001550.00030 0.00002330.00040 0.00003110.00050 0.00003880.00060 0.00004660.00070 0.0000544
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CURVA DE EQUILIBRIO
Transferencia de Masa I Pág. 8
0.00000000.00001000.00002000.00003000.00004000.00005000.00006000.00000
0.00010
0.00020
0.00030
0.00040
0.00050
0.00060
0.00070
0.00080
Curva d...
X (SO2)
Y (S
O2)
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V. DISEÑO DE LA PRIMERA TORRE DE ABSORCION
El gas entra a 0.71 m3/min (0.029 kmol/min), a una temperatura de
25 °C y 1 atm, que contiene 0.045 % en volumen de SO2, en la
primera torre se eliminara el 70 % de SO2. El flujo de agua entra a
0.392 kmol/min, a 25 ° y 1 atm
En la tabla 1.4 se muestran los datos de operación:
Tabla 1.4. Solubilidad del SO2 en agua a 25 °C y 1atm
Aire – SO2 AguaCaudal Molar (kmol/min) 0.029 0.392Densidad (lb/pie3) 0.07766 62.113Masa Molecular (kg/kmol) 30 18Viscosidad (cp.) - 0.849Tensión Superficial (dinas/cm)
- 72
Hallamos Y 1:
Sabemos por dato
y NP+1=0.00045
x0=0
Y NP=yNP+1
1− yNP+1= 0.000451−0.00045
=0.00045
%Absorcion=1−Y 1
Y NP
=0.7
Y 1=0.000135
y1=0.000135
Hallamos X NP:Ls
Gs
=Y NP+1−Y 1
X NP−X0
Ls=L0 (1−x0 )=0.392 kmolmin
∗(1−0 )=0.392 kmolmin
Gs=GNP (1− yNP+1 )=0.029 kmols
∗(1−0.00045 )=0.028986 kmols
Transferencia de Masa I Pág. 9
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Ls
Gs
=Y NP+1−Y 1
X NP−X0
X NP=G s
L s(Y NP+1−Y 1 )+X 0
X NP=0.0289860.392
(0.00045−0.000135 )+0
X NP=0.0000233
xNP=0.0000233
En la figura se muestra el diagrama de la torre:
Transferencia de Masa I Pág. 10
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CURVA DE EQUILIBRIO Y OPERACIÓN PARA LA PRIMERA TORRE DE ABSORCION
Transferencia de Masa I Pág. 11
0.0000000
0.0000100
0.0000200
0.0000300
0.0000400
0.0000500
0.00006000.00000
0.00010
0.00020
0.00030
0.00040
0.00050
0.00060
0.00070
0.00080
Curva de Equilibrio
X (SO2)
Y (S
O2)
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V.1.1 CALCULO DEL NUMERO DE PLATOS TEORICOSCalcularemos mediante método analítico por ser más exacto.
Para ello se usan las ecuaciones
X n=Y n
(m−1)∗Y n+m
Y n+1=L s
G s( X n−X0 )+Y 1
Para nuestro proceso
X n=Y n
11.87∗Y n+12.87
Y n+1=0.3920.028986
∗X n+0.000135
Construimos nuestra tabla
n Y n X n
1 Y1 = 0.000135 0.0000105
NP(H) = 2 0.00027684 0.0000215
NP+1(H) = 3 0.00042583 0.0000331
NP+2(H) = 4 0.00058228 0.0000452
Hallamos la fracción:
Transferencia de Masa I Pág. 12
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f = Area de triangulo pequeñoArea de triangulo grande
f =[Y NP+1−Y NP+1(H )]∗[ X NP−X NP(H )]
[Y NP+2 (H )−Y NP+1 (H )]∗[ XNP+1 (H )−XNP( H )]
f=[0.00045−0.00042583 ]∗[0.0000233−0.0000215 ]
[0.00058228−0.00042583 ]∗[0.0000331−0.0000215 ]
f = 4.3506∗10−11
1.81482∗10−9=0.2397
El número de platos teóricos es:
¿ platos teoricos=2+0.2397
¿ platos teoricos=2.2397
5.1.2 CALCULO DEL NUMERO DE PLATOS REALES
Hallamos la eficiencia:
ε 0=N t
N r
∗100=19.2−57.81∗log (μL )
μL=0.849cp
ε 0=19.2−57.81∗log (0.849 )=23.3098
N r=2.23970.233098
=9.6084
¿ platos reales=10
5.1.3 CALCULO DEL DIAMETRO DE LA TORRE
Hallamos G ´ y L ´
Transferencia de Masa I Pág. 13
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G ´=0.029
kmolmin
∗30kg
1kmol∗60min
1hora∗2.205 lb
1kg=115.101
lbh
L ´=0.392
kmolmin
∗18kg
1kmol∗60min
1hora∗2.205 lb
1kg=993.5088
lbh
Calculo de α :
α= L´G´ ( ρG
ρL)0.5
=993.5088115.101 ( 0.0776662.113 )
0.5
=0.3
Para un espaciamiento t=20 pulg
Calculo de V F:
V F=C F( ρL−ρG
ρG)0.5
( σ20 )
0.2
Calculo de CF de la gráfica (ANEXO A)
t CF
0.25 24 pulg
x 20 pulg
0.19 18 pulg
x=CF (20 pulg )=0.21
V F=0.21( 62.113−0.077660.07766 )0.5
( 7220 )0.2
V F=7.668pies
Calculo de V :
Para un sistema conocido no espumante a la presión atmosférica
V=0.9V F=0.9∗7.668
Transferencia de Masa I Pág. 14
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V=6.901 pies
Calculo de An
An=W
V∗ρG
W =115.101
lbh
∗1h
3600 s=0.0319
lbs
An=0.0319
6.901∗0.07766
An=0.0595 pie2
Calculo de AT
AT=An
(1−β )
Donde
β=0.1+ α−0.19
,0.1<α ≤1
β=0.1+ 0.3−0.19
=0.122
AT=0.0595
(1−0.122 )
AT=0.06776 pie2
Calculo de D
D=( 4∗AT
π )0.5
D=( 4∗0.06776π )0.5
D=0.2937 pie
Para un t=20 pulg se cumple D ≤4 pies
D=0.2937 pie=0.8952m
5.1.4 CALCULO DE LA ALTURA DE LA TORRE
Transferencia de Masa I Pág. 15
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H= (¿ platos reales−1 )∗t
H= (10−1 )∗20 pulg
H=180 pulg=4.57m
5.1.5 COSTO DE LA TORRE
La torre estará construida de acero inoxidable y contara con
platos perforados.
Para realizar los cálculos de costo de los equipos utilizaremos
la información de los equipos calculada anteriormente del
dimensionamiento de estos. Con la información y con la ayuda
de la tabla A.1, tabla A.2, tabla A.3, figura A.8, tabla A.4, tabla
A.6 y figura A.9 del Apéndice A del libro del Turton:
EQUIPO K1 K2 K3 B1 B2
TORRE 1 3.4974 0.4485 0.1074 2.25 1.82PLATOS 2.9949 0.4465 0.3961 - -
D=0.08952m
H=4.57m
¿ platos reales=10
P=1atm≈1 ¿̄
A=π∗D4
2
=π∗0.089524
2
=0.00629m2
V=A∗H=0.00629∗4.57=0.02874m3
Como nuestra área no está en el rango que encontramos en la
tabla primero hallaremos para la área mínima que es 0.07 m2
Para la torre
A=0.07m2
D=0.2985m
V=A∗H=0.07∗4.57=0.3199m3
El costo se halla:
CBM (TORRE )=Cpo FBM
Hallamos C po:
Transferencia de Masa I Pág. 16
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logC po=K1+K2 logV +K3 ( logV )2
logC po=3.4974+0.4485∗log (0.3199)+0.1074 (log (0.3199 ) )2
C po=2000.099
Hallamos FBM:
FBM=B1+B2F p FM
F p=
(P+1 )∗D
2 [850−0.6∗(P+1 ) ]+0.0315
0.0063
F p=
(1+1 )∗0.29852 [850−0.6∗(1+1 ) ]
+0.0315
0.0063=0.5558
FM=3.5
FBM=2.25+1.82∗(3.5 )∗(0.558 )=5.79
CBM (TORRE−2001 )=$ 11582
Para los platos:A=0.07m2
D=0.2985m
N p=10
El costo se halla:
CBM ( PLATOS )=C po∗N p∗FBM∗Fq
Hallamos C po:
logC po=K1+K2 logA+ K3 (logA )2
logC po=2.9949+0.4465∗log (0.07)+0.3961 (log (0.07 ) )2
C po=1017.54
Hallamos Fq:
log Fq=0.4771+0.08516∗logN p−0.3473( logN p)2
log Fq=0.4771+0.08516∗log (10)−0.3473 ( log (10 ) )2
Fq=1.64
FBM=1.8
CBM ( PLATOS−2001 )=$3004
Transferencia de Masa I Pág. 17
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CBM (COLUMNA ABSORCION−2001 )=CBM (TORRE−2001 )+CBM ( PLATOS−2001 )
CBM (COLUMNA ABSORCION−2001 )=$41626
Para nuestra hallar el costo de nuestra torre hallamos por el método
de escalamiento
I 2=I 1(C2
C1)0.6
CBM (TORRE1−2001)=$ 41626∗( 0.02874m3
0.3199m3 )0.6
=$ 9805
CBM (TORRE 1−2011)=$9805∗MARSHALL−2011
MARSHAL−2001=$
9805∗1473.31093.9
CBM (TORRE 1−2011)=$13205
VI. DISEÑO DE LA SEGUNDA TORRE DE ABSORCION
El gas entra a 0.71 m3/min (0.029 kmol/min), a una temperatura de
25 °C y 1 atm, que contiene 0.0135 % en volumen de SO2 (Lo que
salió de la primera torre), en la segunda torre se eliminara el 70 % de
SO2. El flujo de agua entra a 0.392 kmol/min, a 25 ° y 1 atm
En la tabla 1.5 se muestran los datos de operación:
Tabla 1.5. Solubilidad del SO2 en agua a 25 °C y 1atm
Aire – SO2 AguaCaudal Molar (kmol/min) 0.029 0.392Densidad (lb/pie3) 0.07766 62.113Masa Molecular (kg/kmol) 30 18Viscosidad (cp.) - 0.849Tensión Superficial (dinas/cm)
- 72
Hallamos Y 1:
Sabemos por dato
Transferencia de Masa I Pág. 18
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y NP+1=0.000135
x0=0
Y NP=yNP+1
1− yNP+1= 0.0001351−0.000135
=0.000135
%Absorcion=1−Y 1
Y NP
=0.7
Y 1=0.0000405
y1=0.0000405
Hallamos X NP:Ls
Gs
=Y NP+1−Y 1
X NP−X0
Ls=L0 (1−x0 )=0.392 kmolmin
∗(1−0 )=0.392 kmolmin
Gs=GNP (1− yNP+1 )=0.029 kmols
∗(1−0.000135 )=0.028996 kmols
Ls
Gs
=Y NP+1−Y 1
X NP−X0
X NP=G s
L s(Y NP+1−Y 1 )+X 0
X NP=0.0289960.392
(0.000135−0.0000405 )+0
X NP=0.000007
xNP=0.000007
En la figura se muestra el diagrama de la torre:
Transferencia de Masa I Pág. 19
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Transferencia de Masa I Pág. 20
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CURVA DE EQUILIBRIO Y OPERACIÓN PARA LA SEGUNDA TORRE DE ABSORCION
Transferencia de Masa I Pág. 21
-0.0000100 0.0000000 0.0000100 0.0000200 0.00003000.00000
0.00005
0.00010
0.00015
0.00020
0.00025
0.00030
0.00035
0.00040
Curva de Equilibrio
X (SO2)
Y (S
O2)
-0.0000100 0.0000000 0.0000100 0.0000200 0.00003000.00000
0.00005
0.00010
0.00015
0.00020
0.00025
0.00030
0.00035
0.00040
Curva de Equilibrio
X (SO2)
Y (SO2)
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VI.1.1 CALCULO DEL NUMERO DE PLATOS TEORICOSCalcularemos mediante método analítico por ser más exacto.
Para ello se usan las ecuaciones
X n=Y n
(m−1)∗Y n+m
Y n+1=L s
G s( X n−X0 )+Y 1
Para nuestro proceso
X n=Y n
11.87∗Y n+12.87
Y n+1=0.3920.028996
∗X n+0.0000405
Construimos nuestra tabla
n Y n X n
1 Y1 = 0.0000405 0.00000315
NP(H) = 2 0.0000830 0.00000645
NP+1(H) = 3 0.0001277 0.00000992
NP+2(H) = 4 0.0001746 0.00001357
Hallamos la fracción:
Transferencia de Masa I Pág. 22
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f = Area de triangulo pequeñoArea de triangulo grande
f =[Y NP+1−Y NP+1(H )]∗[ X NP−X NP(H )]
[Y NP+2 (H )−Y NP+1 (H )]∗[ XNP+1 (H )−XNP( H )]
f=[0.000135−0.000083 ]∗[0.000007−0.00000645 ]
[0.0001746−0.000083 ]∗[0.00000992−0.00000645 ]
f = 2.86∗10−11
3.178∗10−10=0.0899
El número de platos teóricos es:
¿ platos teoricos=2+0.0834
¿ platos teoricos=2.0834
VI.1.2 CALCULO DEL NUMERO DE PLATOS REALES
Hallamos la eficiencia:
ε 0=N t
N r
∗100=19.2−57.81∗log (μL )
μL=0.849cp
ε 0=19.2−57.81∗log (0.849 )=23.3098
N r=2.08340.233098
=8.9657
¿ platos reales=9
VI.1.3 CALCULO DEL DIAMETRO DE LA TORRE
Hallamos G ´ y L ´
Transferencia de Masa I Pág. 23
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G ´=0.029
kmolmin
∗30kg
1kmol∗60min
1hora∗2.205 lb
1kg=115.101
lbh
L ´=0.392
kmolmin
∗18kg
1kmol∗60min
1hora∗2.205 lb
1kg=993.5088
lbh
Calculo de α :
α= L´G´ ( ρG
ρL)0.5
=993.5088115.101 ( 0.0776662.113 )
0.5
=0.3
Para un espaciamiento t=20 pulg
Calculo de V F:
V F=C F( ρL−ρG
ρG)0.5
( σ20 )
0.2
Calculo de CF de la gráfica (ANEXO A)
t CF
0.25 24 pulg
x 20 pulg
0.19 18 pulg
x=CF (20 pulg )=0.21
V F=0.21( 62.113−0.077660.07766 )0.5
( 7220 )0.2
V F=7.668pies
Calculo de V :
Para un sistema conocido no espumante a la presión atmosférica
Transferencia de Masa I Pág. 24
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V=0.9V F=0.9∗7.668
V=6.901 pies
Calculo de An
An=W
V∗ρG
W =115.101
lbh
∗1h
3600 s=0.0319
lbs
An=0.0319
6.901∗0.07766
An=0.0595 pie2
Calculo de AT
AT=An
(1−β )
Donde
β=0.1+ α−0.19
,0.1<α ≤1
β=0.1+ 0.3−0.19
=0.122
AT=0.0595
(1−0.122 )
AT=0.06776 pie2
Calculo de D
D=( 4∗AT
π )0.5
D=( 4∗0.06776π )0.5
D=0.2937 pie
Para un t=20 pulg se cumple D ≤4 pies
D=0.2937 pie=0.08952m
VI.1.4 CALCULO DE LA ALTURA DE LA TORRE
Transferencia de Masa I Pág. 25
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H= (¿ platos reales−1 )∗t
H= (9−1 )∗20 pulg
H=160 pulg=4.06m
VI.1.5 COSTO DE LA TORRE
La torre estará construida de acero inoxidable y contara con platos
perforados.
Para realizar los cálculos de costo de los equipos utilizaremos la
información de los equipos calculada anteriormente del
dimensionamiento de estos. Con la información y con la ayuda de la
tabla A.1, tabla A.2, tabla A.3, figura A.8, tabla A.4, tabla A.6 y figura
A.9 del Apéndice A del libro del Turton:
D=0.08952m
H=4.06m
¿ platos reales=9
P=1atm≈1 ¿̄
A=π∗D4
2
=π∗0.089524
2
=0.00629m2
V=A∗H=0.00629∗4.06=0.02553m3
Como nuestra área no está en el rango que encontramos en la tabla
primero hallaremos para la área mínima que es 0.07 m2
Para la torre
A=0.07m2
D=0.2985m
V=A∗H=0.07∗4.06=0.2842m3
El costo se halla:
CBM (TORRE )=Cpo FBM
Hallamos C po:
logC po=K1+K2 logV +K3 ( logV )2
logC po=3.4974+0.4485∗log (0.2842)+0.1074 ( log (0.2842 ) )2
C po=1924.91
Hallamos FBM:
Transferencia de Masa I Pág. 26
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FBM=B1+B2F p FM
F p=
(P+1 )∗D
2 [850−0.6∗(P+1 ) ]+0.0315
0.0063
F p=
(1+1 )∗0.29852 [850−0.6∗(1+1 ) ]
+0.0315
0.0063=0.5558
FM=3.5
FBM=2.25+1.82∗(3.5 )∗(0.558 )=5.79
CBM (TORRE−2001 )=$ 11147
Para los platos:A=0.07m2
D=0.2985m
N p=9
El costo se halla:
CBM ( PLATOS )=C po∗N p∗FBM∗Fq
Hallamos C po:
logC po=K1+K2 logA+ K3 (logA )2
logC po=2.9949+0.4465∗log (0.07)+0.3961 (log (0.07 ) )2
C po=1017.54
Hallamos Fq:
log Fq=0.4771+0.08516∗logN p−0.3473( logN p)2
log Fq=0.4771+0.08516∗log (10)−0.3473 ( log (10 ) )2
Fq=1.64
FBM=1.8
CBM ( PLATOS−2001 )=$27034
CBM (COLUMNA ABSORCION−2001 )=CBM (TORRE−2001 )+CBM ( PLATOS−2001 )
CBM (COLUMNA ABSORCION−2001 )=$38181
Para nuestra hallar el costo de nuestra torre hallamos por el método
de escalamiento
Transferencia de Masa I Pág. 27
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I 2=I 1(C2
C1)0.6
CBM (TORRE2−2001)=$38181∗( 0.02553m3
0.3199m3 )0.6
=$ 8377
CBM (TORRE 2−2011)=$8377∗MARSHALL−2011
MARSHAL−2001=$
8377∗1473.31093.9
CBM (TORRE 2−2011)=$11283
VII. CONCLUSIONES
La primera torre contara con las siguientes dimensiones: 8.952 cm
de diámetro, 4.57 m de altura y 10 platos de 50.8 cm (20 pulg.) de
espaciamiento entre ellos.
El costo de la primera torre se calcula en $ 13205
La segunda torre contara las siguientes dimensiones: 8.952 cm de
diámetro, 4.06 m de altura y con 9 platos de 50.8 cm (20 pulg.) de
espaciamiento entre ellos.
El costo de la segunda torre se calcula en $ 11283
Transferencia de Masa I Pág. 28
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VIII. REFERENCIALES
BUELNA QUIJADA, Genoveva “Propuesta de diseño y construcción
de un sistema de lavado y purificado de gases de combustión, en
planta piloto; método de absorción-adsorción”, México: Universidad
de Sonora
MARCILLA GOMIS,A “Introducción a las operaciones de separación”,
España: Universidad de Alicante
PERRY, R.H ; GREEN, W ; MALONES, J “Manual del Ingeniero
Químico”, México : Editorial McGraw – Hill, Séptima Edición
TREYBAL, R, E “Operaciones de transferencia de masa”, México :
Editorial McGraw – Hill, Segunda Edición
TURTON, Richard “Analysis, Sinthesis, and Design of Chemical
Processes”, USA
http://tesis.uson.mx/digital/tesis/wsp_tesis_detalle_nuevo.asp?tesis=4324
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ANEXO A
GRAFICA CF:
Transferencia de Masa I Pág. 30
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ESPACIAMIENTO
Transferencia de Masa I Pág. 31
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ANEXO B: METODO GRAFICO TORRE DE ABSORCION N°1
Transferencia de Masa I Pág. 32
0.0000000 0.0000100 0.0000200 0.0000300 0.0000400 0.0000500 0.00006000.00000
0.00010
0.00020
0.00030
0.00040
0.00050
0.00060
0.00070
0.00080
Y (SO2)
X (S
O2)
Object 256
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ANEXO C: METODO GRAFICO TORRE DE ABSORCION N°2
Transferencia de Masa I Pág. 33
-0.00001 0.00000 0.00001 0.000020.00000
0.00005
0.00010
0.00015
0.00020
0.00025
0.00030
0.00035
Y (SO2)
X (S
O2)
Object 256