Preinforme Laboratorio 2. Transferencia de Masa: Absorción

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Pontificia Universidad Católica de Chile
Escuela de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Química y Bioprocesos
IIQ2023 Operaciones Unitarias II

Preinforme Laboratorio 2.
Transferencia de Masa: Absorción

19 de Mayo de 2017
Daniela Valenzuela Muñoz
Profesora: Marcela Olivares
Ayudantes: José Rebolledo
                   Nicolás Gajardo
Nº alumno: 12637262

1. Objetivos:
   
   La experiencia en laboratorio tiene como propósito general realizar un proceso de absorción de acetona de una mezcla acetona-agua, utilizando agua como solvente. Con ello se busca comprensión del proceso y familiarización con los equipos.        
   
   Los objetivos específicos son:

• Realizar un balance de materia para el proceso experimental de absorción de acetona contenida en una mezcla acetona-aire, por medio de agua, operando bajo régimen estacionario. Esto se realizará usando mezclas muy diluidas de acetona en aire (1-5%).
• Determinar la eficiencia de la columna en la experiencia.
• Determinar a partir de los datos experimentales los coeficientes de transferencia de masa global y el número de unidades de transferencia de masa para la fase líquida (NTUL) y gaseosa (NTUG).
• Realizar un gráfico de perdida de carga en columna seca y húmeda, esto con el fin de determinar el punto de carga y el punto de inundación.

1. Diagrama de Instalación y Equipos:

• Columna rellena de absorción: tiene 6 pulgadas de diámetro y en su interior cuenta con anillos Rashig de 1". Además, se cuenta con una columna anexa que también cuenta con anillos Rashig de 1" en su interior, en este se satura aire con agua antes de que ingrese a la columna de absorción. La instalación de la columna de absorción es tal que el aire, que viene de la columna anexa saturado.

• Soplador: Está acoplado a un motor eléctrico que impulsa aire. Es de velocidad regulable, de modo que es posible variar el flujo de aire que se mezclará con la acetona.        
  
• Calefactor y recipiente anexo: Es un calefactor eléctrico que aporta en vaporizar la acetona, calentándola dentro de un recipiente anexo, en el cual es posible medir el nivel y temperatura y por consiguiente,        determinar la masa de acetona evaporada en función del tiempo. A la salida de este recipiente se mezcla el aire saturado y se introduce en la columna.        

• Sensor de flujo de aire (Vortex):Se utiliza para medir el flujo de entrada.
  
• Rotámetro: Se usa para medir el caudal de agua que ingresa a la columna de saturación de aire.
• Flujómetro magnético: Sirve para medir el caudal de agua de la red  que ingresa a la torre de absorción.

  El equipo que se utiliza es una columna rellena de absorción la cual tiene 6 pulgadas de diámetro y en su interior cuenta con anillos Rashig de 1". Además se cuenta con una columna anexa que también cuenta con anillos Rashig de 1" en su interior, en este se satura aire con agua antes de que ingrese a la columna de absorción. La instalación de la de absorción es tal que el aire, que viene de la columna anexa saturado, se mezcla con acetona gasificada antes de ingresar. Este aire saturado se impulsa con un soplador que está acoplado a un motor eléctrico de velocidad regulable, con esto se puede variar el flujo de aire que se mezcla con acetona a la entrada de la columna.

  También se cuenta con un recipiente anexo que posee un calefactor eléctrico regulable en el cual se vaporiza la acetona por calentamiento hasta su ebullición, en este se puede medir el nivel de acetona líquida y la temperatura, lo que sirve para determinar la masa de acetona evaporada en función del tiempo. La acetona se mezcla con aire saturado a la salida de este recipiente.

  Se cuenta con un sensor de flujo de aire (Vortex) para el flujo de aire que entra, un flujometro magnético para medir el agua de red que entra a la columna de destilación, un rotámetro para medir el caudal de agua que entra a la columna anexa a saturar el aire, sensores de temperatura PT100 para las corrientes de entrada y salida y un manómetro con forma de U con agua para medir la diferencia de presión del gas entre entrada y salida.

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