Ejercicios de ingenieria quimica (Balance, Destilacion y Absorcion)

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.

kg NH3/

100kg H2O 40 30 25 20 15 10 7.5 5 4 3 2

PNH3(30°C) 719 454 352 260 179 110 79.7 51.0 40.1 29.6 19.3

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. 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

b) ecuación de la recta de alimentación

c) el número de platos teóricos y el plato de alimentación

datos en el equilibrio acetona – etanol a 760 mmHg expresando composiciones en fracción molar

x y

0,00 0,00

0,03 0,11

0,08 0,21

0,15 0,35

0.20 0,41

0,32 0,53

0,41 0,61

0,53 0,70

0,70 0,80

0,85 0,90

1,00 1,00

4. Se desea obtener, a la salida de un tanque de mezclado , 2000Kg/h de una solución cuya composición debe ser 40% acido sulfúrico, 27% acido nítrico, 31% agua y 2% inertes. El tanque de mezclado posee 4 entradas. Las composiciones de las soluciones son:

ENTRADA 1: ENTRADA 2:

80% acido sulfúrico 80% acido

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