4.4 - 4.6 Ejemplos Masa 3

 

4.4.- La presión par

DATOS

Vapor de agua Pv =

14

Masa de aire húmedo T= 30 P=

740

Peso molecular (agua) =

18

Peso molecular (aire) =

29

T (°C) 16

mmHg

17 °C mmHg

303.15

°F

16.41

 

 

ial del vapor de agua en una masa de aire húmedo a 30 °C y 740 mm Hg es de 14 mm Hg. Calcúlese: a).- El punto de rocío b).- La humedad absoluta c).- El calor específco d).- El volumen específco e).- La entalpía específca

a) Punto de rocío

Ps (mmHg) 13.63 14.53 14

b) Saturación absoluta:

Y=

0.012

Kg de agua/ Kg de aire

c) Calor específco:

=_/_ ∗_=_/_ ∗_/(−_ ) °C cal/Kg aire c= 0.2455

 

d) Volumen específco

=()+() V=

0.897

=0.24+0.46 

m3/kg aire

e) Entalpía específca

=(1/_ +/_ 14.510) i =

/ Kcal/kg

 

 Co on la tabla A-3 enco a) C pu punt nto od de e rroc ocío ío de 16.3 16.3 ° de aire húmedo en las con alcanzan las condiciones su te

 

 

ntramos que a 14 mmHg se ene un , esto se debe a que al enriar la masa diciones del problema hasta 16.3° C, se e saturación, entonces por eso esta es peratura de rocío.

 

4.5.- En una mezcla benceno nitrógeno a 40 °C y 720 mm be benc ncen eno o se so some mete te la la mezc mezc a).a).- La pr presi esió ó b).- El volumen volumen inicia inicia Las Las te tens nsio ione ne

t °C

5

10

p, mm Hg

34.9

45.6 a) H

=_/_ ∗_

DATOS

Mezcal benceno-nitrogeno P=

720

mmHg

T=

40

°C

50

mmHg

a) T=

5

313.15 Entonc Ent onces es si se con conden densa sa a 90 90 hu

Benceno Pv =

Y=

°C

P =

Y' = Co Como mo hay hay con conde dens nsac ació ión n la ma fna =_/_

b) Vi =

0.0208=78.

W=

60

Mv =

78.11

Mg =

28

kg P= b) Por Por cad cada ak

0.208 - 0.0208 = El volumen especi

=(1/ =(1/2

V= El v V=

 

       

g, la presión parcial del benceno es 50 mm Hg. Para separar el 90 % del la a enriamiento y compresión. Calcúlese: fnal si se enría hasta 5 °C. l para condensar 60 kg de benceno de vapor del benceno son:

20

30

40

50

75.3

119.4

183.2

271.6

  umedad absoluta:

 

_/_ ∗_/(−_ )

0.208

 

como dice el enunciado, entonces nuestra edad fnal sería: 0.02081823028

 

Kg de benceno/ Kg nitrogeno

Kg de benceno/ Kg nitrogeno

a gaseosa quedará saturada a la temperatura l de enriamiento:  ∗_/(−_ )

1/28∗34.9/(−34.9) 4711.5  

de Nitrógeno se condensan:

0.187  

mmHg Kg de benceno

fco en las condiciones iniciales es:

 +/_ ) / 8+/78) (0.082 )/

m3/kg 1.04027228145   olumen total, sería: 333.128630564

m3

 

4.6.- De cierta cierta mez mezcla cla acetato acetato de melo-aire, melo-aire, de com composi posición ción 2 20 0 % de volum ace cettato con conteni eni a).a).- La ttemp empera eratur tura a a lla a qu que e ha d de e enri enriar ar b).- La presión a la cual hay que comprimir c).c).- El volu volumen men de mezc mezcla la inic inicia iall q que ue es ne neces ces Las Las ten tensi sion ones es de vap vap

DATOS

Mezcal acetato de melo-aire P=

740

mmHg

T=

30

°C

Pv =

50

mmHg

y=

0.2

Mv =

74

Mg =

29

100%-80% =

0.2

303.15

 t °C

p, mm Hg

-57.2 -38.6 -29.3 -20 -10

1 5 10 19.05 35.15 Tenemos qu

0.20=_/(740 

Ento Entonc nces es obte obtene nem m pv =

148 Saturación mol

_ _= =_ _/ /( (− −__

Saturación molar i Ym =

0.25

Despué Des puéss de lla a recuper recu peraci ació ó molar es: Y'm =

0.05

La candad de acetato recu Ym - Y'm =

0.2

La mezcla que da como res de la condensación por e Pcte queda saturada con molar de 0.0

0.05= _ 740 

 

_ pv =

35.2380952

A est esta a tten ensi sión ón de de vapo vaporr lle e cor corre resp spo o de -10°C, -10°C, temper temperatura atura h hasta asta la la qu mezc mezclla, per per man manec ecii end endo o cte cte lla a pr verfque la condensación

La mezcla resultante por temperatura constante ha de a esa temperatura con una h 0.05

0.05=265.8/(−26 P=

5581.8

c ) El volumen especi

=(1/_ +/_ ) =(1/29+0.250/74) (

V=

0.96660035

Por cada Kg de aire se 0.510344827586207 El volumen, ser V=

189.401421

 

 

n de acetato, que se encuentra a 30 °C y 740 mm Hg, se quiere recuperar el 80 % del do en el aire. Calcúlese: e la mezcla permaneciendo constante la presión. la mezcla si la temperatura permanece constante. rio tratar para separar 100 kg de acetato de melo. or de acetato de melo son:

     

 

 

t °C

p, mm Hg

0 10 20 30 40

62.1 104.85 169.8 265.8 400.4

:

)

 

os que: mmHg  

r.

 )

 

icial. moles de Acetato/moles aire

n la saturación moles de Acetato/moles aire

 

perado será: moles de Acetato/moles aire

 

ultado después nriamiento a una humedad 5

 

 − _

 

 

_ mmHg

 

de una temperatura hay que enriar la sión, para que se deseada.

 

ompresión a quedar saturada medad molar de

.8) mmHg  

co inicial:

 

/   0.082 )/

m3/kg aire  

condensa:  

Kg de acetato a: m3

 

4.7. 4.7.-- Pa Para ra se sepa para rar, r, lla aa ace ceto tona na cont conten enid ida a en el re resi sidu duo o ssól ólid ido o de de un proc proces eso od de e ext ext material h hú úmedo, sso omeen end do d des esp pués la la m me ezcla ai aire-v e-vapor d de e ac aceto etona a u un na c parte de la acetona se separa por condensación, en candad de 100 Kg/h; recalen reca lentad tado, o, entra entra de nuev nuevo oa all secad secadero, ero, y rreci ecircu rcula la connu connuame amente nte.. LLas as condic condicii son: Entrada: 760 mm Hg, 70 °C Sa Sali lida da:: 755 mm Hg Hg,, 4 40 0 °C, °C, satu satura raci ción ón re rela la Calcúlese Calcúl ese el caudal caudal de aire en circulación, circulación, medido medido en la La Lass tens tensio ione ness de va vapo porr de la acet aceto o

t °C 0 5 10 15 20

p, mm Hg 67 86 111 140 175

t °C 25 30 35 40 45

DATOS

Humedad del aire a la salida del secader

Mezcla agua y vapor acetona

=_/ =_ /_ _ ∗_=_/ ∗_=_/_ _ ∗_/( ∗_/(−_ −_

P=

3

at m

T=

5

°C

Pi =

760

mmHg

Ti =

70

°C

P =

755

mmHg

T =

40

°C

Mv =

58

Mg =

29

F= =

100 0.8

Y=

1.503

343.15

En la salida se se comprime con una presión de 3 atm hasta 5°C, entonces se condensa parte de la acetona queda saturada con una humedad de:

313.15

=_/ =_ /_ _ ∗_=_/ ∗_=_/_ _ ∗_/( ∗_/(−_ −_

Y= Kg/h

Kg de acetona/ Kg aire

0.078

Kg de acetona/ Kg aire

Entonces tenemos que la acetona condensada por k 1.503 - 0.078

1.425

Kg

La cand candad ad de a aire ire seco seco que que tendr tendría ía que que entrar entrar p para ara q 100 / 1.425 70.17127 Kg/h c ) El volumen especifco inicial:

=(1/_ +/_ ) / =(1/29+0.078/58) (0.082 )/

V=

1.0083193

m3/kg

El caudal total inicial es: V=

70.7550461

m3/h

 

 

racción, se hace pasar una corriente de aire sobre el ompresión de 3 atm y enriándola hasta 5 °C. Una l aire residual, previamente descomprimido y ones del aire a la entrada y a la salida del secadero

   

va del 80 %. s condiciones de entrada. a son:

p, mm Hg 225 283 320 405 495  

:

)

 

se enría y la mezcla

)

   

de aire es: e se condense 100 kg es: