En una torre de absorción de relleno se ha de recuperar el 98% de la acetona contenida en una mezcla acetona

Examen de recuperación.

Balance de Materia, Destilación,  Equilibrio líquido – gas. Absorción.

1. Un sistema de absorción tiene que absorber el 99% del amoniaco que se encuentra formando una mezcla con aire, que contiene 30 moles por ciento de amoniaco, utilizando agua como líquido de absorción. El sistema opera a 1 atm y la temperatura se mantiene a 30°C. Calcular (a) la velocidad mínima de agua (b) El número de unidades de transferencia basadas en la fase gaseosa que se necesitan cuando la velocidad del agua es un 50 por ciento superior al valor mínimo.

2. En una torre de absorción de relleno se ha de recuperar el 98% de la acetona contenida en una mezcla acetona – aire de composición 1,5% en volumen de acetona, a 25°C y 1 atm, empleando agua como líquido absorbente. La instalación ha de proyectarse para recuperar 300 kg/h de acetona empleando las velocidades másicas: G’=4000 kg de aire/h.m2 y L’ = 6500 Kg agua/h.m2.

Calcule el diámetro y la altura de la columna si los datos de equilibrio vienen dados por:

                        PA=1,75 x   a  25°C

                        KGa = 165L0,5

Siendo PA la presión parcial de la acetona en el equilibrio (en atm) y x la fracción molar de la acetona en la fase líquida.

KGa expresada en kg de acetona/h.m3 de relleno. atm y L en kg de agua/h.m2 de área de sección normal de la columna

3.  En la figura se muestra un diagrama de flujo simplificado de la fabricación de azúcar. La caña de azúcar se alimenta a un  molino donde se extrae jarabe por trituración; el “bagazo” resultante contiene 80%  de pulpa. El jarabe (E) que contiene fragmentos finamente divididos de pulpa se alimenta a una malla que separa toda la pulpa y produce jarabe transparente (H) que contiene 15% de azúcar y 85% de agua. El evaporador produce un jarabe “pesado” y el cristalizador produce 1000 Kg/h de cristales de caña de azúcar

1. Determine el agua eliminada en el evaporador en Kg/h
2. Determine las fracciones másicas de los componentes del flujo de desecho G
3. Determine la tasa de alimentación de la aña de azúcar en la unidad en Kg/h
4. Del azúcar que entra con la caña ¿qué porcentaje se pierde con el bagazo?

4. Se proyecta una columna de rectificación en marcha continua para separar 20000 Kg/h de una mezcla acetona – etanol cuya composición es 0.35 en fracción molar de acetona, para suministrar  un producto de cabeza de 97% en fracción molar de acetona  y un producto de cola de 97% en fracción molar de etanol. La columna ha de trabajar a presión atmosférica normal. La alimentación entra a su temperatura de ebullición. La cabeza de la columna va provista de un condensador parcial. Calcule:

a) los caudales de alimentación, producto de cabeza y cola en Kmol/h

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