3.6.2 Columna Con Relleno

Enunciado del Problema:

Una mezcla gaseosa de Nitrogen (80 lbmol/hr) Oxygen (20 lbmol/hr) e Hydrogen Chloride (30 lbmol/hr) debe ser absorbida por agua de tal manera que se remueva todo el HCl antes de ser vertida a la atmósfera. El absorbedor consiste de una torre empacada de 1.08 pies de diámetro y 30 pies de altura. El agua ingresa al absorbedor a 100 oF y 50 psia a razón de 250 lbmol/hr (y contiene 1 lbmol/hr de HCl para ayudar a la absorción) y el gas alimentado ingresa por la base a la misma temperatura y presión que el agua. Simular este absorbedor en CHEMCAD para determinar las concentraciones de salida del gas y el agua en la corriente de fondos.

Procedimiento:

Paso 1: Crear el flow sheet

Paso 2: Ingresar componentes y unidades de ingeniería

Step 3: Ingresar composición de la alimentación

Step 4: Ingresar las especificaciones de la unidad flash

Step 5: Efectuar la simulación y dar los resultados

Paso1: Crear el Flow sheet

Seleccionar y colocar iconos feed (2), SCDS column #3 (clic derecho sobre el icono regular SCDS para encontrar el icono que representa a un absorbedor) e iconos product(2) en el espacio de trabajo.

Connectar los iconos adecuadamente usando Stream. Clic nuevamente en el icono S/G en la barra de menú para pasar cambiar el modo simulación de Edit Simulation a Run Simulation.

El Ejemplo esta en C:/CC5DATA/Ejemplos CHEMCAD/Absorbedor

Paso 2: Ingresar componentes y unidades de ingeniería

Ir a Thermophysical sobre la barra de menú y hacer clic sobre Components

List. Seleccionar air, hydrogen sulfide y water de la lista de componentes de

CHEMCAD y adicionarlos a la lista de componentes.

Ir al menú Format y hacer clic sobre Engineering Units y dejamos el sistema

de unidades por defecto EINGLISH

Paso 3: Ingreso de la composición de la corriente de alimentación

Doble clic sobre la primera corriente de alimentación (corriente de agua).

Ingresar la información de la alimentación (temperatura, presión, y 250

lbmol/hr de flujo de agua y 1 lbmol de HCl) dados en el enunciado del

problema. Clic sobre Flash para obtener la entalpía y fracción de vapor de la

corriente de alimentación a las condiciones de la alimentación.

De manera similar, ingresar las condiciones para la segunda corriente (corriente de gas).

Paso 4: Ingresar especificaciones del absorbedor

Doble clic sobre la columna SCDS.

Seleccionamos Simulation Model: Packed column mass transfer.

Las entradas necesarias en esta página son las mismas que para una columna de destilación y son descritas a continuación:

No. of segments: 20

Feed stage for stream 1: 1

Feed stage for stream 2: 20

Las demás entradas en esta página son opcionales y pueden ser dejadas en blanco.

Al hacer clic en OK aparece la ventana para especificar las características del absorbedor :

Click sobre la barra Specifications. Notar que las opciónes por defecto para Condenser mode y Reboiler mode son No Condenser y No Reboiler respectively. Estas opciones son siempre mantenidas por defecto cuando se simula un absorbedor usando una columna SCDS.

Clic en OK para continuar.

Paso 5: Efectuar la simulación y mostrar los resultados:

Clic en R para efectuar la simulación. Alternativamente, se puede efectuar la

simulación haciendo clic en Run en la barra de menú y seleccionando Run all.

El estatus de la simulación puede ser encontrada en la esquina inferior

izquierda de la pantalla. El mensaje, Run Finished, aparece si la simulación es

efectuada satisfactoriamente. Las propiedades de la corriente de producto

pueden encontrarse haciendo doble clic en las corrientes producto.

EJEMPLO 10.3.2.  Geankoplis:  Absorción de acetona en una torre con etapas a contracorriente Se desea absorber 90% de la acetona de un gas que contiene 1.0% mol de acetona en aire en una torre de etapas a contracorriente. El flujo gaseoso total de entrada a la torre es 30.0 kg mol/h, y la entrada total de flujo de agua pura que se usará para absorber la acetona es 90 kg mol H2O/h. El proceso operará isotérmicamente a 300 K (80 ‘F) y a presión total de 101.3 kPa. La relación de equilibrio para la acetona (A) en el gas-líquido es yA = 2.53xA,

Determine el número de etapas teóricas requeridas para esta separación. Respuesta: 5.2 etapas teóricas (Respuesta = 5.6)

 

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