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Balance de Materia y Energía. Objetivos. Establecer las diferencias entre absorción y adsorción. Aplicar balances de materia en procesos de absorción. Utilizar diagrama de solubilidad para efectuar balances en cristalización. Balance de Materia sin Reacción Química. Contenido Absorción.

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Presentation Transcript



Balance de materia sin reacci n qu mica
Balance de Materia sin Reacción Química

Contenido

  • Absorción.

  • Cristalización.


Absorci n
Absorción

Operación de contacto gas – liquido en la que se dese separar uno o más componentes que se encuentran en la fase gaseosa, al ponerla en contacto con el liquido que va a ser selectivo, a los componentes que se van a separar y el liquido no tiene que ser puro.



Tipos
Tipos de sus mezclas por absorbedores líquidos (absorbentes).

  • Física: Se facilita la recuperación del absorbato (desorción).

    Existen fuerzas de atracción entre el absorbato y el solvente, esta en la mayoría de los casos; es reversible.

  • Química: Existe reacción química entre el absorbato y el solvente (quimiabsorción)


Caracter sticas del solvente
Características del solvente de sus mezclas por absorbedores líquidos (absorbentes).

  • Solubilidad: debe ser alta para que se a efectiva la operación y gastar menos solvente.

  • Volatilidad: baja para que no se nos valla en el gas.

  • No debe ser corrosivo.

  • Costo

  • No toxico y químicamente estable.

  • Viscosidad baja para que facilite la difusividad del gas.


Aplicaciones
Aplicaciones de sus mezclas por absorbedores líquidos (absorbentes).

  • Para las producciones: Diferentes acidos.

  • Recuperación de solutos valiosos que se encuentran en el gas.

  • Sanitario: Protección del medio ambiente.


Equipos
Equipos de sus mezclas por absorbedores líquidos (absorbentes).

  • Columnas rellenas:+ utilizadas

  • Columnas de platos


  • En este proceso el liquido aumenta su concentración tratando de alcanzar el equilibrio y el gas disminuye su concentración para lograr el mismo objetivo.

    Cuando se alcanza el equilibrio cesa la TM.

    La ley que rige este proceso es de Rault

    P* = Po X

    PA = PoA X

    X = P*/Po


Balances
Balances tratando de alcanzar el equilibrio y el gas disminuye su concentración para lograr el mismo objetivo.

G2

Y2

L3

X3

G1

Y1

L4

X4


  • Balance total tratando de alcanzar el equilibrio y el gas disminuye su concentración para lograr el mismo objetivo.

    G1 + L3 = L4 + G2

  • Balance parcial:

    G1Y1 + L3 X3 = L4 X4 + G2Y2


  • Una columna de absorción de SO2 se diseña para producir una solución acuosa de SO2. Si el agua de entrada contiene 5 % de SO2 y el agua de salida 20 % de SO2, ¿Qué cantidad de solución al 5% se necesitan para obtener 275 kg/h de solución de SO2 al 20%?¿Que cantidad de gases se deben tratar si los gases entrantes contienen 68% en peso de S=2 y los salientes 2.5%?


G2 = ? una solución acuosa de SO2. Si el agua de entrada contiene 5 % de SO2 y el agua de salida 20 % de SO2, ¿Qué cantidad de solución al 5% se necesitan para obtener 275 kg/h de solución de SO2 al 20%?¿Que cantidad de gases se deben tratar si los gases entrantes contienen 68% en peso de S=2 y los salientes 2.5%?

Y2 = 0.025

L3 = ?

X3 = 0.05

G1 = ?

Y1 = 0.68

L4 = 275 kg/h

X4 = 0.20


Balance total una solución acuosa de SO2. Si el agua de entrada contiene 5 % de SO2 y el agua de salida 20 % de SO2, ¿Qué cantidad de solución al 5% se necesitan para obtener 275 kg/h de solución de SO2 al 20%?¿Que cantidad de gases se deben tratar si los gases entrantes contienen 68% en peso de S=2 y los salientes 2.5%?

  • G1 + L3 = L4 + G2

    Balance parcial para el SO2

  • G1Y1 + L3 X3 = L4 X4 + G2Y2

    Balance de Agua

  • L3 X3 = L4 X4


Absorci n y adsorci n
Absorción y Adsorción una solución acuosa de SO2. Si el agua de entrada contiene 5 % de SO2 y el agua de salida 20 % de SO2, ¿Qué cantidad de solución al 5% se necesitan para obtener 275 kg/h de solución de SO2 al 20%?¿Que cantidad de gases se deben tratar si los gases entrantes contienen 68% en peso de S=2 y los salientes 2.5%?


Cristalizaci n
Cristalización una solución acuosa de SO2. Si el agua de entrada contiene 5 % de SO2 y el agua de salida 20 % de SO2, ¿Qué cantidad de solución al 5% se necesitan para obtener 275 kg/h de solución de SO2 al 20%?¿Que cantidad de gases se deben tratar si los gases entrantes contienen 68% en peso de S=2 y los salientes 2.5%?

Operación unitaria por medio de la cual se obtienen sólidos cristalinos a partir de una solución liquida saturada.

Para lograr este operación las soluciones liquidas se deben sobresaturar, esto se logra a través de equipos llamados cristalizadores.


La cristalización esta ligada a la solubilidad de las sustancias, esta generalmente aumenta con la temperatura, aunque se dan casos en la que esta disminuye.

Los datos sobre solubilidad se presentan en forma de tablas o gráficos.


S es el soluto y D el disolvente. sustancias, esta generalmente aumenta con la temperatura, aunque se dan casos en la que esta disminuye.

Curva de solubilidad

G

A

J

K

I

Temperatura

C

M

E

Concentración del soluto


  • El área por arriba de la curva AEH representa al liquido insaturado con el soluto S.

  • El área por debajo de la curva de saturación corresponde a los líquidos saturados de solutos del soluto S y sólidos cristalizados.

  • El punto E recibe el nombre de entectico y representa la temperatura más baja que puede alcanzar una solución saturada con el soluto.


  • Debajo de las línea CM se encuentran solamente sólidos. insaturado con el soluto S.

  • El área EHM representan mezclas de cristales de soluto S y de aguas madres o sea liquido saturado con S.

  • ACE representa la región donde se invierte la cristalización, o sea, en ella se presentan cristales del solvente D y aguas madres saturadas de solventes.


Balances de materia
Balances de Materia insaturado con el soluto S.

L2

X2

t2

L1

X1

t1

S3

w3

t3

X1: fracción base soluto

X2: fracción base soluto

w3: fracción base soluto


  • Balance Total insaturado con el soluto S.

    L1= L2 + S3

  • Balance de soluto:

    L1X1 = L2X2 + S3W3

    Para obtener las concentraciones X2 y W3 se deberán usar tablas de solubilidad o graficas que representen el equilibrio.


Resuelva
Resuelva: insaturado con el soluto S.


Reflexionemos un poco insaturado con el soluto S.


ORIENTACIONES insaturado con el soluto S.


GRACIAS POR SU ATENCIÒN insaturado con el soluto S.


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