Practica 6 Torre de Enfriamiento

August 29, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS (E.S.I.Q.I.E.)

Departamento de Ingeniería Química Industrial

LABORATORIO DE OPERACIONES DE SEPARACION SECADO

PRACTICA No. 2: “TORRE DE ENFRIAMIENTO DE AGUA” ( ENFRIAMIENTO DE AGUA POR HUMIDIFICACION DE AIRE)

ALUMNO: LUIS DANIEL GIL PACHECO

PROFESOR: ING. HECTOR ZAMORANO GARCIA

MÉXICO D.F. 17 DE SEMTIEMBRE DE 2014

OBJETIVOS:

El estudiante realizara las siguientes acciones: a) Identi Identificar ficara a las partes de que co consta nsta una tor torre re de enfriam enfriamiento iento de agua por hum humidifi idificació cación n de aire. b) Operará un una a torre de enfri enfriamient amiento o para tomar los dat datos os experimenta experimentales les corre correspondi spondientes entes c) Efect Efectuara uara cálc cálculos ulos psic psicométr ométricos icos y balan balances ces de masa y energ energía ía para calc calcular ular el coef coeficien iciente te volumétrico de transferencia de masa correspondiente a la torre de enfriamiento que opero d) Redac Redactara tara el infor informe me téc técnico nico d de e la pra practic ctica a reali realizada zada e) Actua Actuará rá sigui siguiendo endo las nor normas mas de seg seguridad uridad e hi higiene giene cor correspo respondient ndientes, es, asi co como mo de participación, trabajo operativo en equipo y honestidad.

TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES

CORRIDA No. 1

Temperatura en la torre de Enfriamiento Temperatura de entrada Temperatura de salida Tw1=21º C Tw2=29º C Tg1=31º C Tg2=30º C Temperatura en el tablero TL2

TL1

Entrada

Salida

Corriente Caliente 37

Corriente Fría 33

Velocidad (m/s) Temperatura (ºC) Gasto Volumétrico (LPM)

Izquierda 4.8 31.8

Centro 2.7 32

Derecha 3.5 31.5

Promedio 3.66 31.76

30

(Lav)

CORRIDA No. 2

Temperatura en la torre de Enfriamiento Temperatura de entrada Temperatura de salida Tw1=23º C Tw2=26º C Tg1=33º C Tg2=28º C Temperatura en el tablero TL2

TL1

Entrada

Salida

Corriente Caliente

Corriente Fría

37

30

Velocidad (m/s) Temperatura (ºC) Gasto Volumétrico (LPM) (Lav)

Izquierda 5.5 32.2

Centro 2.9 32.3

Derecha 3.7 32.9 38

Promedio 4.03 32.46

CORRIDA No. 3

Temperatura en la torre de Enfriamiento Temperatura de entrada Temperatura de salida Tw1=24º C Tw2=24º C Tg1=34º C Tg2=26º C Temperatura en el tablero TL2

TL1

Entrada Corriente Caliente 37

Salida Corriente Fría 33

Velocidad (m/s) Temperatura (ºC) Gasto Volumétrico (LPM)

Izquierda 5.6 33.4

Centro 2.9 33

Derecha 3.1 33.1 45

(Lav)

Temperatura de Bulbo Húmedo Inicial (Twinicial)=11º C Temperatura de Bulbo Seco Inicial (Tginicial)= 21º C Temperatura en el tanque de Agua=38º C

CONSTANTES DE ANTOINE A 8.07131

B 1730.63 0

log 10 p A= A −

B T + C

C 233.426

T=ºC; P=mmHg

Promedio 3.86 33.16

SECUENCIA DE CALCULOS: CORRIDA No. 1 1.1-1.1



Cálcul Cálculo o de humedad humedades es absolu absolutas tas y relati relativas vas del del aire aire a la entrada entrada y sali salida da de la torre de enfriamiento.

Calculo de las presiones parciales con la ecuación de Antonie.

[

8.07131−

[

8.07131−

( = 10

Pw 1 Pw 1=18.5872 mmHg

( = 10

]

)

]

1730.63 233.426 + 29° 29 ° C

Pw 2 Pw 2=29.9623 mmHg 

)

1730.63 233.426+ 21° 21° C

Calculo de las humedades de saturación Pw Y w =0.622 585 − Pw '

(

Y ' w 1= 0.622

(

)

18.5872 585 −18.5872

)

Y ' w 1= 0.020411

(

)

29.9623 585−29.9623 Y ' w 2= 0.033577 '

Y w 2=0.622



Cálculo de las humedades relativas Y ' = Y ´ w λw − 0.24 ( T G−T w ) λ w + 0.45 ( T G−T w)

De tablas (Anexo 1)

Y ' 1=

0.020411 ( 585.4 )−0.24 ( 31−21 ) 585.4 + 0.45 ( 31 −21)

Y ' = 0.016187 1

Y ' 2=

0.033577 ( 581 )− 0.24 ( 30 −29 ) 581 +0.45 ( 30 −29 )

Y ' 2= 0.033138

Cálculo de las presiones parciales con la humedad absoluta P A

'

Y =0.622

585 − P A

Despejar PA

585 ( Y ) '

P A =

'

0.622+ Y

585 ( 0.016187 ) 0.622 + 0.016187 P A 1= 14.838 mmHg

P A 1=

P A 2 = 585 ( 0.033138 ) 0.622 + 0.033138 P A 2 =29.5903 mmHg 

Calculo de las presiones de vapor

[

8.07131−

[

8.07131−

( = 10

Pv 1 Pv 1=33.6089 mmHg Pv 2

( = 10

)

]

)

]

1730.63 233.426 +31° 31 ° C

1730.63 233.426 + 30° C

Pv 2=31.7402 

Cálculo de las humedades relativas (%Y R) %Y  R=

( ) P A Pv

∗100%

%Y  R 1=

14.838 33.6089 %Y  R 1= 44.149%

(

)∗

%Y  R 2=

(

)∗

29.5903 31.7402

100%

100%

93.226 26 % %Y  R 2= 93.2

Cálculo para graficar la curva T vs H; considerando P=585 mmHg y un rango de 10 a 45 °C

1.2-

o

' sat

Y = 0.622

De tablas (Anexo 1)

H ¿G = ( 0.24 + 0.45 Y ' sat ) ( T G− T 0 ) + ( 598 ) Y ' sat

[

]

P A o

585− P A

Y ´ sat

(mmHg)

10

9.1588

0.009588

8.1768

15

12.733

0.013250

11.6129

20

17.4733

0.018040

15.7500

25

23.6864

0.024204

20.7466

30

31.7402

0.032011

26.7746

35

42.0711

0.041731

34.0123

40

55.1928

0.053624

42.6326

45

71.7046

0.067915

52.7886

0

P A

( )

Cálculo para el trazo de la línea de operación

H G 1= ( 0.24 + 0.45 ( 0.016187 ) ) ( 31−0 ) + ( 598 ) ( 0.016187 ) Kcal H G 1=17.34 Kg

[

]

[

]

T  L1 L 1 =33 ° C

H G 2= ( 0.24 + 0.45 ( 0.033138 )) ( 30−0 ) + ( 598 ) ( 0.033138 ) Kcal H G 2=27.46 Kg

T  L 2=37 ° C

Cálculo del gasto másico teórico de aire seco usado (T A) 60 min Si L1 ≈ L2=( L AV  ) ( ρ ρ H   22O ) h

1.4-

( ) )( )( )

L1 ≈ L2= 30 L 1 Kg 60 min min L h Kg L1 ≈ L2=1800 h L1 C  PL H G 2− H G 1

(

=

T  L 2−T  L 1 Kcal ( 37 −33 ) °C 1 Kg ° C Gs= ( 27.4639 −17.3456 ) Kcal kg Kg Kg a . s G S =711.582 h

(

GS Kg 1800 h

)(

Kcal Kg

Grafica T vs H (Anexo 2) 1.3-

¿ H G

T g ( °C )

)

'

'

T   AA=G S ( Y 2−Y 2) K Kg g a .s 1h T  A=711.582 (0.033138 −0.016187 ) h 60 min

(

)

T  A= 0.201034

Kg Kg a . s min

Cálculo del volumen de aire húmedo: R ( T g + 273.15 ) 1 Y ´ V  H = + PMairee PMagua PMair P

1.5-

[

]

3

m atm ( 31 + 273.15 ) K 0.082057 1 0.016187 Kmol K V  H + H 1 1= 28.97 18.02 0.76973 atm 3 m

[

]

1 H 1 V  H =1.14835 Kg a . s 3

m atm ( 30 +273.15 ) K 0.082057 1 0.033138 Kmol K V  H + H 2 2= 28.97 18.02 0.76973 atm 3 m V   H H 2 =1.17497 Kg a . s

[

]

Calculo del gasto volumétrico Gv =G s V  H

1.6-

(

)(

m 1.14835 Kg a . s

(

)(

m 1.17497 Kga Kg a. s

Kg Kg a .s G v 1= 711.582 h 3 m G v 1=13.6191 min

Kg Kg a .s G v 2= 711.582 h

3

3

)(

60 min

)

)(

1 hr 60 min

)

1 hr

3

m G v 2=13.9348 min

Cálculo de la carga térmica transferida en la columna QT = L1 C  PL ( T  L 2−T  L 1 )

1.7-

Q T = 1800 Kg 1 Kcal ( 37−33 ) ° C h Kg ° C Kcal Q T =7200 h

(

1.8-

)(

)

Cálculo del rango y acercamiento obtenido

Rango: ( T  L 2−T  L 1 ) ¿ ( 37 −33 ) ° C =4 ° C Acercamiento: ( T  L 1−T w 1 ) ¿ ( 33− 21 ) ° C =12 ° C

1.9-

Cálculo del coeficiente global volumétrico de transferencia de masa (Ky.a)

1.9.1- Considerando que la resistencia total está en el gas RT =r G porlo tanto tanto

h L. a K Y . a

= ∞( lineas lineasinterfac interfaciales iales verticales verticales )

Sabemos que: z =( AUTG ) ( NUTG )

( AUTG )= H G 2

( NUTG )= I = ∫

1 ¿

H G 1

H G − H G

Gs S K Y . a

d H G

1.9.2- Cálculos de la línea de operación No. Intervalos (n)

Temperatura (ºC)

Pa

Y´

HG*

HG

1/(HG*-HG)

0

33

37.6344

0.037596

30.9607

1 17 7.34

0.07341741

1 2

33.4 33.8

38.4878 39.3579

0.038396 0.039209

31.5539 32.1555

18 18.352 19 19.364

0.075746881 0.07817697

3

34.2

40.2449

0.040036

32.7657

20 20.376

0.080712093

4

34.6

41.1492

0.040877

33.3846

21 21.388

0.083356744

5

35

42.0711

0.041731

34.0123

22.4

0.086115467

6

35.4

43.0108

0.042599

34.6489

23 23.412

0.088992826

7

35.8

43.9685

0.043481

35.2944

24 24.424

0.091993356

8

36.2

44.9447

0.044378

35.9489

25 25.436

0.095121519

9

36.6

45.9395

0.045289

36.6125

26 26.448

0.098381637

10

37

46.9533

0.046214

37.2853

27.46

0.101777824

I =

i 3

i=

f H + 2

[

0

H G 2− H G 1

I =

10

(

=

G

)

f

∑

pares

H + 4

(

H + f H

f

∑

)

G

(

G

nones

)

n

(

G

)]

27.46−17.34 =1.012 10

1.012 [ 0.07341741+ 2 ( 0.345648 ) + 4 ( 0.43295 ) +0.101777824 ] 3

I =0.87649 z = 711.582

[

K Y ∙ a = K Y . a =4927.96

Kg a .s 3

h m ∆ Y '

( ) Gs

S K Y . a

  I I

Kg Kg a .s h

( 0.2025 m )∗0.625 m ∗0.87649 2

]

CORRIDA No. 2 1.2-1.2



Cálcul Cálculo o de humedad humedades es absolu absolutas tas y relati relativas vas del del aire aire a la entrada entrada y sali salida da de la torre de enfriamiento.

Calculo de las presiones parciales con la ecuación de Antonie.

(

[ =[

8.07131−

)

1730.63 233.426 + 23° 23° C

] )]

P = 10 Pw 1=21.0023 mmHg w1

( 10

8.07131−

1730.63 233.426+ 26 ° C

Pw 2 Pw 2=25.137 mmHg 

Calculo de las humedades de saturación '

Y w =0.622

(

Pw 585 − Pw

)

21.0023 Y ' = 0.622 585 −21.0023 Y ' w 1= 0.023162 w1

( (

25.137 585−25.137 Y ' w 2= 0.027927 '

Y w 2=0.622



)

)

Cálculo de las humedades relativas Y ´ w λw − 0.24 ( T G−T w ) ' Y = λ w + 0.45 ( T G−T w)

De tablas (Anexo 1)

Y ' 1=

0.023162 ( 584.3 )−0.24 ( 33− 23) 584.3 + 0.45 ( 33 −23 )

Y ' 1= 0.018909 Y ' 2=

0.027927 ( 582.6 )− 0.24 ( 28−26 ) 582.6 + 0.45 ( 28−26 )

Y ' 2= 0.027061

Cálculo de las presiones parciales con la humedad absoluta P A

'

Y =0.622

585 − P A

Despejar PA

585 ( Y ) '

P A =

'

0.622+ Y

585 ( 0.018909 ) 0.622 + 0.018909 P A 1= 17.2595 mmHg

P A 1=

P A 2 = 585 ( 0.027061 ) 0.622 + 0.027061 P A 2 =24.3901 mmHg 

Calculo de las presiones de vapor

[

8.07131−

[

8.07131−

( = 10

Pv 1 Pv 1=37.6344 mmHg Pv 2

( = 10

)

]

)

]

1730.63 233.426 + 33° 33° C

1730.63 233.426 + 28° C

Pv 2=28.2715 

Cálculo de las humedades relativas (%Y R) %Y  R=

( ) P A Pv

∗100%

%Y  R 1=

(

17.2595 37.6344 %Y  R 1= 45.861%

)∗

%Y  R 2=

(

)∗

24.3901 28.2715

100%

100%

%Y  R 2=86.271%

Cálculo para graficar la curva T vs H; considerando P=585 mmHg y un rango de 10 a 45 °C

1.10-

o

' sat

Y = 0.622

De tablas (Anexo 1)

H ¿G = ( 0.24 + 0.45 Y ' sat ) ( T G− T 0 ) + ( 598 ) Y ' sat

[

]

P A o

585− P A

Y ´ sat

(mmHg)

10

9.1588

0.009588

8.1768

15

12.733

0.013250

11.6129

20

17.4733

0.018040

15.7500

25

23.6864

0.024204

20.7466

30

31.7402

0.032011

26.7746

35

42.0711

0.041731

34.0123

40

55.1928

0.053624

42.6326

45

71.7046

0.067915

52.7886

0

P A

Kcal Kg

Cálculo para el trazo de la línea de operación

H G 1= ( 0.24 + 0.45 ( 0.018909) ) ( 33−0 ) + ( 598 ) ( 0.018909) Kcal H G 1=19.51 Kg

[

]

[

]

T  L1 L 1 =30 ° C

H G 2= ( 0.24 + 0.45 ( 0.027061) ) ( 28 −0 ) + ( 598 ) ( 0.027061 ) Kcal H G 2=23.24 Kg 1.12-

T  L 2=37 ° C

Cálculo del gasto másico teórico de aire seco usado (T A) 60 min Si L1 ≈ L2=( L AV  ) ( ρ ρ H   22O ) h

( ) )( )( )

L1 ≈ L2= 38 L 1 Kg 60 min min h L Kg L1 ≈ L2= 2280 h L1 C  PL H G 2− H G 1

(

=

T  L 2−T  L 1 Kcal ( 37 −30 ) °C 1 Kg°° C Kg Gs= ( 23.24 −19.51 ) Kcal kg Kg Kg a .s G S =4278.82 h

(

GS Kg 2280 h

)(

( )

Grafica T vs H (Anexo 2) 1.11-

¿ H G

T g ( °C )

)

'

'

T   AA=G S ( Y 2−Y 2) K Kg ga. s 1h T  A= 4278.82 (0.027061− 0.018909) h 60 min

(

)

T  A= 0.581348

Kg Kg a . s min

Cálculo del volumen de aire húmedo: R ( T g + 273.15 ) 1 Y ´ V  H = + PMairee PMagua PMair P

1.13-

[

]

3

m atm ( 33 + 273.15 ) K 0.082057 1 0.018909 Kmol K V  H + H 1 1= 28.97 18.02 0.76973 atm 3 m 1 H 1 V  H =1.16083 Kg a . s

[

]

3

m atm ( 28+ 273.15 ) K 0.082057 1 0.027061 Kmol K V  H + H 2 2= 28.97 18.02 0.76973 atm 3 m V   H 2 = 1.15639 H 2 Kg a . s

[

]

Calculo del gasto volumétrico Gv =G s V  H

1.14-

K Kg g a .s G v 1= 4278.82 h 3 m G v 1=82.783 min

(

(

)

(

)(

Kg Kg a .s G v 2= 4278.82 h

3

m 1.16083 Kg a . s

)

1 hr 60 min

( 3

m 1.15639 Kg a . s

)(

) 1 hr 60 min

)

3

m G v 2=82.4664 min 1.15-

Cálculo de la carga térmica transferida en la columna QT = L1 C  PL ( T  L 2−T  L 1 )

Q T = 2280 Kg 1 Kcal ( 37− 30 ) ° C h Kg ° C Kcal Q T =15960 h

(

1.16-

)(

)

Cálculo del rango y acercamiento obtenido

Rango: ( T  L 2−T  L 1 ) ¿ ( 37 −30 ) ° C =7 ° C Acercamiento: ( T  L 1−T w 1 ) ¿ ( 30− 23 ) ° C =7 ° C

1.17-

Cálculo del coeficiente global volumétrico de transferencia de masa (K Y.a)

1.9.3- Considerando que la resistencia total está en el gas RT =r G porlo tanto tanto

h L. a

= ∞( lineas lineasinterfac interfaciales iales verticales verticales )

K Y . a

Sabemos que: z =( AUTG ) ( NUTG )

( AUTG )= H G 2

( NUTG )= I = ∫

1 ¿

H G 1

H G − H G

Gs S K Y . a

d H G

1.9.4- Cálculos de la línea de operación No. Intervalos (n) Temperatura (ºC)

Pa

Y´

HG*

30

31.7402

0.032011

26.7746

19.51 0.13765304

1 2

30.7 31.4

33.0385 34.3827

0.033250 0.034528

27 2 7.7110 28 2 8.6716

19.883 0.12774615 20.256 0.11882675

3

32.1

35.7740

0.035845

29 2 9.6569

20.629 0.11076779

4

32.8

37.2139

0.037201

30 3 0.6674

21.002 0.10346233

5

33.5

38.7037

0.038598

31 3 1.7035

21.375 0.09681977

6

34.2

40.2449

0 0..040036

3 32 2.7657

21.748 0.0907629

7

34.9

41.8390

0.041516

33 3 3.8546

22.121 0.08522557

8

35.6

43.4874

0 0..043038

3 34 4.9705

22.494 0.0801508

9

36.3

45.1916

0.044604

36 3 6.1139

22.867 0.07548926

10

37

46.9533

0. 0.046214

37 37.2853

23.24 0.07119808

I = 3 f 0 ( H G ) + 2

[

H G 2− H G 1

I =

10

1/(HG*-HG)

0

i

i=

HG

=

∑ f ( H ) +4 ∑ f ( H ) + f ( H ) ] pares

G

nones

G

n

G

23.24 −19.51 = 0.373 10

0.373 [ 0.13765304 + 2 ( 0.393203 ) + 4 ( 0.496049 ) +0.07119808 ] 3

I =0.370445 z = 4278.82

[

K Y ∙ a = K Y . a =12524

Kg a .s 3

h m ∆ Y '

( ) Gs

S K Y . a

  I I

Kg Kg a . s h

( 0.2025 m )∗0.625 m ∗0.370445 2

]

CORRIDA No. 3 1.3-1.3



Cálcul Cálculo o de humedad humedades es absolu absolutas tas y relati relativas vas del del aire aire a la entrada entrada y sali salida da de la torre de enfriamiento.

Calculo de las presiones parciales con la ecuación de Antonie.

(

[ =[

8.07131−

)

1730.63 233.426 + 24 ° C

] )]

P = 10 Pw 1=22.3092 mmHg w1

( 10

8.07131−

1730.63 233.426 + 24 ° C

Pw 2 Pw 2=22.3092 mmHg 

Calculo de las humedades de saturación '

Y w =0.622

(

Pw 585 − Pw

)

22.3092 Y ' = 0.622 585 −22.3092 Y ' w 1= 0.024661 w1

'

Y w 2=0.622

( (

) )

22.3092 585−22.3092

Y ' w 2= 0.024661 

Cálculo de las humedades relativas Y ´ w λw − 0.24 ( T G−T w ) ' Y = λ w + 0.45 ( T G−T w)

De tablas (Anexo 1)

Y ' 1=

0.024661 ( 583.8 )−0.24 ( 34 −24 ) 583.8 + 0.45 ( 34 −24 )

Y ' 1= 0.020393 Y ' 2=

0.024661 ( 583.8 )−0.24 ( 26 −24 ) 583.8 + 0.45 ( 26 −24 )

Y ' 2= 0.023802

Cálculo de las presiones parciales con la humedad absoluta P A

'

Y =0.622

585 − P A

Despejar PA

585 ( Y ) '

P A =

'

0.622+ Y

585 ( 0.020393 ) 0.622 + 0.020393 P A 1= 18.571 mmHg

P A 1=

P A 2 = 585 ( 0.023802 ) 0.622 + 0.023802 P A 2 =21.5611 mmHg 

Calculo de las presiones de vapor

[

8.07131−

[

8.07131−

( = 10

1730.63

Pv 1 Pv 1=39.7993 mmHg Pv 2

( = 10

)

]

)

]

233.426 + 34 ° C

1730.63 233.426 + 26 ° C

Pv 2=25.137 

Cálculo de las humedades relativas (%Y R) %Y  R=

( ) P A Pv

%Y  R 1=

(

%Y  R 2=

(

∗100%

18.571 39.7993 %Y  R 1= 46.661%

)∗

100%

)∗

21.5611 25.137

100%

85.7 .774 74 % %Y  R 2=85

Cálculo para graficar la curva T vs H; considerando P=585 mmHg y un rango de 10 a 45 °C

1.18-

o

' sat

Y = 0.622

De tablas (Anexo 1)

H ¿G = ( 0.24 + 0.45 Y ' sat ) ( T G− T 0 ) + ( 598 ) Y ' sat

[

]

P A o

585− P A

Y ´ sat

(mmHg)

10

9.1588

0.009588

8.1768

15

12.733

0.013250

11.6129

20

17.4733

0.018040

15.7500

25

23.6864

0.024204

20.7466

30

31.7402

0.032011

26.7746

35

42.0711

0.041731

34.0123

40

55.1928

0.053624

42.6326

45

71.7046

0.067915

52.7886

0

P A

( )

Cálculo para el trazo de la línea de operación

H G 1= ( 0.24 + 0.45 ( 0.020393) ) ( 34 −0 ) + ( 598 ) ( 0.020393 ) Kcal H G 1=20.66 Kg

[

]

[

T  L1 L 1 =30 ° C

]

H G 2= ( 0.24 + 0.45 ( 0.023802) ) ( 26 −0 ) + ( 598 ) ( 0.023802 ) Kcal H G 2=20.75 Kg 1.20-

T  L 2=37 ° C

Cálculo del gasto másico teórico de aire seco usado (T A) 60 min Si L1 ≈ L2=( L AV  ) ( ρ ρ H   22O ) h

( ) )( )( )

L1 ≈ L2= 45 L 1 Kg 60 min L min h Kg L1 ≈ L2= 2700 h L1 C  PL H G 2− H G 1

(

=

T  L 2−T  L 1 Kcal ( 37 −33 ) °C 1 Kg°° C Kg Gs= ( 20.75 −20.66 ) Kcal kg Kg Kg a .s G S =120,000

(

GS Kg 2700 h

)(

Kcal Kg

Grafica T vs H (Anexo 2) 1.19-

¿ H G

T g ( °C )

)

h

'

'

T   AA=G S ( Y 2−Y 2) Kg Kg a . s 1h T  A=120,000 (0.023802−0.020393 ) h 60 min

(

)

T  A=6.818

Kg Kg a . s min

Cálculo del volumen de aire húmedo: R ( T g + 273.15 ) 1 Y ´ V  H = + PMairee PMagua PMair P

1.21-

[

]

3

m atm ( 34 + 273.15 ) K 0.082057 1 0.020393 Kmol K V  H + H 1 1= 28.97 18.02 0.76973 atm 3 m V  H 1 =1.16732 Kg Kga a. s

[

]

3

m atm ( 26 + 273.15 ) K 0.082057 1 0.023802 Kmol K V  H + H 2 2= 28.97 18.02 0.76973 atm 3 m V   H H 2 =1.14295 Kg a . s

[

]

Calculo del gasto volumétrico Gv =G s V  H

1.22-

G v 1= 120,000

Kg Kg a .s

m h G v 1=2334.64 min

(

3

1.16732

3

)(

1 hr 60

Kg a . s

)(

(

m

3

K Kg ga. s m G v 2= 120,000 1.14295 h Kg a . s

)( )(

min

)

1 hr 60 min

)

3

m G v 2=2285.9 min 1.23-

Cálculo de la carga térmica transferida en la columna QT = L1 C  PL ( T  L 2−T  L 1 )

Q T = 2700 Kg 1 Kcal ( 37− 33 ) ° C h Kg ° C Kcal Q T =10,800 h

(

1.24-

)(

)

Cálculo del rango y acercamiento obtenido

Rango: ( T  L 2−T  L 1 ) ¿ ( 37 −33 ) ° C =4 ° C Acercamiento: ( T  L 1−T w 1 ) ¿ ( 33− 24 ) ° C =9 ° C

1.25-

Cálculo del coeficiente global volumétrico de transferencia de masa (K Y.a)

1.9.5- Considerando que la resistencia total está en el gas RT =r G porlo tanto tanto

h L. a

= ∞( lineas lineasinterfac interfaciales iales verticales verticales )

K Y . a

Sabemos que: z =( AUTG ) ( NUTG )

( AUTG )= H G 2

( NUTG )= I = ∫

1 ¿

H G 1

H G − H G

Gs S K Y . a

d H G

1.9.6- Cálculos de la línea de operación No. Intervalos (n) Temperatura (ºC)

HG*

HG

1/(HG*-HG)

33

37.6344

0.037596

30.9607

20.66 0.09708033

1 2

33.4 33.8

38.4878 39.3579

0. 0.038396 0. 0 .039209

31 31.5539 32 3 2.1555

20.669 0.0918707 20.678 0.08712706

3

34.2

40.2449

0. 0 .040036

32 3 2.7657

20.687 0.08279025

4

34.6

41.1492

0. 0 .040877

33 3 3.3846

20.696 0.07881072

5

35

42.0711

0.041731

34.0123

20.705 0.07514663

6

35.4

43.0108

0. 0 .042599

34 3 4.6489

20.714 0.07176247

7

35.8

43.9685

0. 0 .043481

35 3 5.2944

20.723 0.06862782

8

36.2

44.9447

0. 0 .044378

35 3 5.9489

20.732 0.06571654

9

36.6

45.9395

0. 0 .045289

36 3 6.6125

20.741 0.06300602

10

37

46.9533

0 0..046214

3 37 7.2853

20.75 0.06047659

[

H G 2− H G 1 10

Y´

0

i I = 3 f 0 ( H G ) + 2 i=

Pa

=

∑ f ( H ) +4 ∑ f ( H ) + f ( H ) ] pares

G

nones

G

n

G

20.75−20.66 = 0.009 10

0.009 [ 0.09708033 +2 ( 0.303417 ) + 4 ( 0.381441 )+ 0.06047659 ] 3 I =0.009492 Gs   I I z = S K Y . a

I =

( )

120,000

[

K Y ∙ a = K Y . a =8999.82

Kg a .s 3

h m ∆ Y '

Kga. Kga. s

h ∗0.009492 ( 0.2025 m )∗0.625 m 2

]

Practica 6 Torre de Enfriamiento

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