Fundamentos de los procesos de
absorción por etapas
Operaciones Unitarias II
Diagrama de balance de materia para una columna de platos
Va = V1
y a = y1
La
xa
Balances de materia
Considerando la porción de la cascada que comprende las tapas 1 a n, un balance de
materia total seria:
(17.1)
Puesto que el numero de moles del componente A en una corriente es igual al producto
del caudal molar por la fracción molar de A en la corriente, la entrada del componente A
en la sección de estudio, para un sistema de dos componentes, es La xa + Vn+1 yn+1 mol/h,
la salida es Lnxn + Vaya mol/h, y
(17.2)
Balances globales para toda la cascada se obtiene en la misma forma:
(17.3)
(17.4)
Métodos gráficos para sistemas de dos componentes
Diagrama de línea de operación:
Para un sistema binario, las composiciones de las dos fases de una cascada pueden representarse
en un grafica donde x es la abscisa e y la ordenada. Tal como lo indica la Ecuación (17.2), el
balance de materia en un punto intermedio de la columna incluye xn , la concentración de la fase
Ln que sale de la etapa n, e yn+1 , la concentración de la fase V que entra en dicha etapa. Entonces
tenemos:
(17.7)
Ecuación de la línea de operación (al representar los puntos xn e yn+1 para todas las etapas)
La línea de operación pude trazarse también como una recta que une las composiciones
extremas (xa, ya) y (xb , yb)
(xa , ya)
b
Diagrama de línea de operación para un absorbedor de gases
•Si la etapa y1 es ideal , el liquido que sale esta en equilibrio con el vapor de manera que el punto
(x1 , y1) esta situado sobre la línea de equilibrio, fijando el punto m.
•La abscisa del punto m es x1.
•El escalón a, m, n representa una etapa ideal.
•La tercera etapa se obtiene repitiendo de nuevo la construcción
para trazar el triángulo p q b. La tercera etapa es la ultima
puesto que la concentración del gas que sale de dicha
etapa es yb, y la del líquido es xb, que son las concentraciones
extremas deseadas. Por tanto, para esta separación se
requieren tres etapas ideales.
(Xn, yn+1)
Tipo de coordenadas que
Forman la línea de operación
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