UNI-FIQT PI 144/A. CICLO 2015-1

CAPTULO V (CONTINUACION)

BALANCES DE MATERIA

ETAPAS. CASCADAS

Ing. RAFAEL J. CHERO RIVAS

UNI, 30 de abril 2015

Lima- Per

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Columna de etapas

Se muestra una Columna de Np etapas, trabajando con la Operacin de Destilacin. La columna es de Np = 07 etapas, trabajando en contracorriente: la fase lquida cae, la

fase vapor sube. Fondos

Q7

Q1

Alim

Destilado

Condensador

Etapas (7)

Reboiler

L V

A

B

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BALANCES DE MATERIA. CONTACTO EN CONTRACORRIENTE

Np Etapas

Vi-1 Li

Vi Li+1

F

Reboiler

V1 L2

W

+ QR ?

LNN

Condensador

VNN-1

- QC ?

D Se muestra como esquema una Columna de Destilacin de Npetapas. El bloque central representa Np etapas. F: Alimentacin D: Destilado W: Residuo

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Columna de absorcin o desorcin de etapas

Figura mostrando esquemticamente las dos fases en contacto. La columna tiene 2 etapas (Np = 2). El equipo trabaja en contracorriente: el lquido cae, el gas (o vapor) sube.

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Los balances de materia que se van a realizar a continuacin pueden formularse en: peso o en moles. Generalmente se trabaja en moles. Los balances son semejantes, independientemente de la operacin unitaria. En la cascada se encuentran presentes dos fases cualquiera: una fase pesada (que cae) y una fase ligera (que sube). La transferencia de masa se produce desde una a la otra fase (de la fase ligera a la fase pesada o a la inversa).

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En los diagramas de operacin que se muestran a continuacin se grafica tanto la curva de equilibrio, como la representacin de los balances de materia (recta o curva de operacin).

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Balance de materia en una cascada en contracorriente

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Representacin del balance de materia de una columna de absorcin

L/G = (y1 y2)/(x1 x2)

Ecuacin de la recta de operacin:

Configuracin de flujo: Contracorriente. La ecuacin del balance de materia es una recta, solamente para Soluciones Diluidas. Para Soluciones Concentradas, es una curva.

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Desorcin gaseosa en contracorriente

Ecuacin de la recta de operacin:

L/G = (y1 y2)/(x1 x2)

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Absorcin en corriente paralelas

La recta de operacin tiene pendiente negativa.

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Contacto en corrientes cruzadas

Contacto en Corrientes Cruzadas. Diagrama de operacin resultantes, siempre y cuando las tres etapas mostradas sean etapas de equilibrio

L V

A

Tres rectas de operacin con pendiente negativa.