PROBLEMAS PROPUESTOS DE HUMIDIFICACION

PROBLEMAS PROPUESTOS DE HUMIDIFICACION (PART. 1)

4.1.        Una masa de hidrógeno con Cl4C tiene una temperatura de rocío tr = 15 °C y 760 mm Hg. Calcúlese:
a) La humedad absoluta.
b) El volumen específico.
c) El calor específico.
d) La temperatura hasta la que ha de enfriarse, a la vez que se comprime hasta 2 atm, para separar el 60% del Cl4C.
Las tensiones de vapor del Cl4C en función de la temperatura son:

Para los calores específicos del vapor de Cl4C y del H2 pueden tomarse los valores: 0.13 y 0.35 Kcal/Kg °C.

Datos:

Hidrogeno:2 g/mol

Cl4C:153.812=154 g/mol

Tr=15°C

P:760 mmHg

Solución:

a)

    =3.4951 kg Cl4C/kg H[pic 1][pic 2]

b)

v= +) = (  + )  = (0.5 + 0.227) ( = 0.5227 +1 =  [pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9]

12.3505 m3 /Kg H2

c)

c= ( Cp) + ( Cp) vy= 0.35+0.13 (3.4951)=0.35+0.4543 = 0.8043 Kcal/Kg °C

d) Ym=  =0.0453[pic 10]

Y`m= (0.0460) (4)=0.0184

ym – y`m= 0.0453 – 0.0184 = 0.0269

pv*= 1520

pv*= (1520)(0.0184)=27.46 mmHg

Se hace una interpolación para encontrar la temperatura de: 11.16°c que corresponde a la tensión de vapor para que la mezcla se enfríe y comprima        .

T °c              P mmHg

10                   25

X                     27.46

15                   33

Y=  + ( -)/-)= 27.46+ (-10)  35-25/15 = 11.16 °c[pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15]

A esta tensión de vapor le corresponde una temperatura de 11.16 °C, temperatura hasta la que hay que enfriar la mezcla, a la vez que se comprime a 2 atm.

4.2 Una masa de aire está saturada con éter dietílico a 20 °C y 745 mm Hg. Calcúlese:
a) La composición en volumen.
b) La humedad molar.
c) La humedad absoluta.
d) El volumen específico.
e) La humedad absoluta si la temperatura desciende hasta 0 °C.

f) La cantidad de éter condensado si se enfrían hasta 0 °C 1000 m3 de mezcla inicial.

Las tensiones de vapor del éter en función de la temperatura son:

t, °C | -10 | 0 | 10 | 20 | 30 |
p, mm Hg | 112.3 | 185.3 | 291.7 | 442.2 | 647.3 |

Solución:
Datos:

P: 745mmHg

T: 20°C

1. Fraccion molar

[pic 16]

1.         Pv: 442.2mmHg[pic 17]

                                           Pg: 302.8mmHg

                                            Pt: 745mmHg

mol de éter/mol de aire[pic 18]

1. Eter dietilico (Mv) = 74.12 kg/kmol

Aire (Mg) = 29 kg/kmol

[pic 19]

[pic 20]

[pic 21]

1. [pic 22]

20°C +273= 293°K

[pic 23]

[pic 24]

[pic 25]

[pic 26]

[pic 27]

[pic 28]

4.3.- 300 m3 de CO2 saturados con agua se encuentran a 20 °C y 1 atm y se comprimen hasta 2.5 atm a la vez que se enfrían hasta 15 °C, con lo cual se condensa parte del agua que va separándose del sistema. A continuación se expansiona hasta 1.3 atm y se calienta hasta 20 °C. Calcúlese:
a) La humedad absoluta final.
b) La cantidad de agua condensada.
c) La humedad relativa final.
d) El volumen de la mezcla medido en las condiciones finales.

Datos:

 T= 20°C

T2=15°C

P=2.5 atm

P2=1.3 atm
Solución:

a) [pic 29]

[pic 30]

                  [pic 31]

              Kg agua/Kg CO2[pic 32]

b) [pic 33]

[pic 34]

[pic 35]

Kg[pic 36]

c) [pic 37]

[pic 38]

[pic 39]

d)

[pic 40]

[pic 41]

[pic 42]

[pic 43]

4.4 100 m3 de una mezcla de CO2 y vapor de agua medidos a 50 °C y 750 mm Hg tienen una composición del 6% en volumen de vapor de agua. Calcúlese:
a) La humedad absoluta.
b) La humedad relativa.
c) La humedad relativa porcentual.
d) El volumen específico.
e) La temperatura de rocío.
f) La presión a la que se alcanza la saturación permaneciendo constante la temperatura.

...