ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA Operaciones Unitarias 1 Humidificación Asignación.
Nombre: Laura Nombre: Laura Tatiana Pinzón Correa Código: 2063459 Código: 2063459 Grupo: O1 Grupo: O1
Fecha: 10 de Marzo de 2010.
ASIGNACIÓN HUMIDIFICACIÓN I.
Una cámara rociadora horizontal con recirculación de agua se usará para la humidificación adiabática y enfriamiento de aire. La parte activa de la cámara tiene una longitud de 5,5 ft y una sección transversal de 20,5 ft 2. Provista de una tobera, y operando con la velocidad de circulación de agua recomendad por el fabricante de la
tobera, se espera que el coeficiente de transferencia calórica sea : hGa= 85 3 .
Se va a soplar a través del rociador una cantidad de aire de 8.500 ft 3/min a 150 °F, Y’=0,0170 lb de agua/lb de aire seco.
a) Qué temperatura y humedad de salida pueden esperarse para el aire? b) Qué cantidad de agua de compensación es necesaria? a c) Exprese el comportamiento del equipo en función de K Y Ya, , NTg, HTg y de rendimiento de etapa. d) Si se agrega, en serie con la primera, una segunda cámara rociadora idéntica y
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III.
En una torre de enfriamiento de agua, cuyo diámetro es de 3,05 m, se enfrían 22680 kg/h de agua proveniente de un economizador. El agua entra a 47,8ºC y se enfria hasta 27,6ºC; con aire cuya temperatura seca es de 22,10ºC y temperatura de bulbo húmedo de 16,5ºC. El relleno utilizado es de tal naturaleza que Kya= 0,18 kg/s m3. Asuma que la resistencia a la transferencia de masa en la fase gaseosa es muy grande comparada con la resistencia de la fase liquida a la transferencia de calor. P= 705 mm Hg, D= 3,05 m Si G`S=β* G`Smin
con β>1
Calcule el valor G`Smin.
Calcule el valor mínimo de β.
En un diagrama H`vs T grafique la línea de operación y el perfil de temperatura del gas, para el valor mínimo de β
Calcule la altura empacada de la torre , para el valor mínimo de β
El valor de β se obtiene cuando z=Z ; δ=1
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MA=18.015 kg/kmol M B= 28.970 kg/kmol D= 3.05 m P= 705 mm Hg= 93993.2697 Pa L´=22680 kg/h TL2=47.8 °C TL1=27.6 °C TG1=22.10 °C TH1=26.5 °C
CONDICIONES DEL PROBLEMA
Calcular flux de líquido: Area _ transversal
L´
22680
kg h
Cálculo de G’Smin:
D
2
4
* 7.3062m
2
3.052 4
3104.22713
7.3062m
kg m2 * h
2
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA Operaciones Unitarias 1 Humidificación Asignación. Cs1 C B C A *Y ´1
Y el calor húmedo de la mezcla Donde Tsa
Y´1
16.5C ; sa 2462.4kJ / kg
Y ´ sa * sa TG1 - Tsa
T
G1
- Tsa * C A
Y la Entalpía
sa
0.01037
kgvapor kgaire sec
H ´ C B C AY ´1 *T G1 0 *Y ´1
H ´ 1.0035 1.8726 * 0.01034* 22.10 2501.4 * 0.01034 48.5599 INGRESADOS LOS DATOS EN EL PROGRAMA TL1 en °C TL2 en °C L´ en Kg/m^2*h Tg1 seca en °C Thúmeda en °C Y´1
27,6 47,8 3104,22713 22,1 16,5 0,01037
OBTENEMOS LOS VALORES:
kJ kgaire
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TL supuesta Ps 29,6 4144,663336 39,79173872 7291,354002 43,62443991 8922,030338 44,39571002 9285,70941 44,51719428 9344,143399 44,53536674 9352,911581 44,53806284 9354,213048 44,53846235 9354,405911 44,53852153 9354,434485 44,5385303 9354,438718 44,5385316 9354,439345 44,53853179 9354,439438 44,53853182 9354,439452 44,53853183 9354,439454 44,53853183 9354,439454 44,53853183 9354,439454 44,53853183 9354,439454 44,53853183 9354,439454 44,53853183 9354,439454 44,53853183 9354,439454
TABLA DE ITERACIONES PARA CALCULAR EL FLUJO DE GAS MÍNIMO Y´ dH´/dT Ch H TL salida calculada Error 0,0286859 4,470430235 1,0572086 103,048273 39,79173872 10,1917387 0,0522962 7,868914769 1,10141418 174,640908 43,62443991 3,83270119 0,06521863 9,746297735 1,12560885 212,241947 44,39571002 0,77127011 0,06816849 10,17829046 1,13113187 220,734073 44,51719428 0,12148426 0,06864482 10,24818246 1,13202371 222,102684 44,53536674 0,01817246 0,06871636 10,2586816 1,13215763 222,30815 44,53806284 0,0026961 0,06872698 10,26024025 1,13217752 222,338649 44,53846235 0,0003995 0,06872855 10,26047124 1,13218046 222,343169 44,53852153 5,9187E-05 0,06872878 10,26050546 1,1321809 222,343839 44,5385303 8,7685E-06 0,06872882 10,26051053 1,13218096 222,343938 44,5385316 1,299E-06 0,06872882 10,26051128 1,13218097 222,343953 44,53853179 1,9245E-07 0,06872882 10,26051139 1,13218097 222,343955 44,53853182 2,851E-08 0,06872882 10,2605114 1,13218097 222,343955 44,53853183 4,2238E-09 0,06872882 10,26051141 1,13218097 222,343955 44,53853183 6,2573E-10 0,06872882 10,26051141 1,13218097 222,343955 44,53853183 9,2705E-11 0,06872882 10,26051141 1,13218097 222,343955 44,53853183 1,3735E-11 0,06872882 10,26051141 1,13218097 222,343955 44,53853183 2,025E-12 0,06872882 10,26051141 1,13218097 222,343955 44,53853183 3,1264E-13 0,06872882 10,26051141 1,13218097 222,343955 44,53853183 4,2633E-14 0,06872882 10,26051141 1,13218097 222,343955 44,53853183 7,1054E-15
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