Practica 2 De Operaciones Ii.docx

Practica 2 de operaciones unitarias II 1.- Predicciones en la región de secado de velocidad constante. Un material sólido insoluble y granular con humedad, se está secando en el periodo de velocidad constante en una bandeja de 0.61 m x 0.61 m, con una profundidad del lecho de 25.4 mm. Los lados y el fondo de la bandeja están aislados. El aire fluye en paralelo por la superficie superior a una velocidad de 3.05 m/s, y tiene temperatura de bulbo seco de 60 ºC y temperatura de bulbo húmedo de 29.4 ºC (85 ºF). La bandeja contiene 11.34 kg de sólido seco con un contenido de humedad libre de 0.35 kg H20/kg de sólido seco, y se desea secar el material en el periodo de velocidad constante hasta lograr 0.22 kg H20/kg de sólido seco. a) Pronostique la velocidad de secado y el tiempo necesario en horas. b) Pronostique el tiempo necesario cuando la profundidad del lecho de material se aumenta a 44.5 mm. 2.- Integración numérica para el secado en la región de velocidad decreciente. Se desea secar un sólido húmedo en un secador de bandeja en condiciones de estado estacionario, desde un contenido de humedad libre de X1 = 0.40 kg H2O/kg de sólido seco, hasta X2 = 0.02 kg H20/ kg de sólido seco. El peso del sólido seco es de 99.8 kg y el área de la superficie superior. Para el secado es de 4.645 m2. La curva de velocidad de secado se puede representar por medio de la figura 9.5-1 b (página 598 Geankoplis). a) Calcule el tiempo de secado durante el periodo de velocidad decreciente mediante un método de integración gráfica. b) Repita, pero ahora emplee una recta a través del origen para la velocidad de secado en el periodo de velocidad decreciente. 3.- Se tiene una torre empacada con anillos Raschig de una pulgada, de 0.4 m de diámetro y de 6 m de altura de empaque, se va utilizar para recuperar el 95% del SO 2 una mezcla de SO2 y aire con 10 % en moles de SO2, a la torre ingresa agua con 0.1 % en peso de SO2, con un flujo de 250 Kmol/h, la curva de equilibrio está dada por la ecuación y = 0.3 x, el peso molecular del SO2 es 64 y la del aire 29, las condiciones de operación son P=1 atm y T = 20 °C, el coeficiente de transferencia medido experimentalmente es de Kya = 100 Kmol/ h m3 . Cuando se introduce una cantidad de mezcla gaseosa se ha determinado que el número de unidades de transferencia es igual a 3. Que cantidad de mezcla se introduce y cuantas veces el mínimo es el líquido usado. 4.-Se tiene una torre empacada con anillos raching de una pulgada, de 8 m de altura de empaque y 0.5 m de diámetro, se va utilizar para recuperar el 90% del soluto, de 100 kmol/h de una mezcla de amoniaco y aire, con 10 % en moles de amoniaco, a la torre ingresa agua pura, la curva de equilibrio está dada por la ecuación y = 0.3 x. La cantidad de agua utilizada es 4 veces el mínimo. El peso molecular del amoniaco es 17 y la del aire es 29. El coeficiente global de transferencia de masa Kya= 200 Kmol/hm3. Las condiciones de operación son P=1 atm y T = 20 °C. Calcular el número total de unidades de transferencia y la altura total de una unidad de transferencia. 5) 1000 m3/ h de una mezcla de amoniaco (NH3) y aire con 8.2% en peso de NH3 se absorbe con agua pura, en una torre empacada con anillos rasching cerámicos de 1pulgada, se pretende recuperar el 96 % del amoniaco que entra, para este objetivo se utilizará 3 veces el mínimo de agua y la velocidad de operación será 60 % de la velocidad de inundación, la torre opera a 1 atm de presión y temperatura de 25 °C, la curva de equilibrio está dada por y = 0.35 x , donde x e y son fracciones en moles. La altura de la torre es de 5 m y el número de unidades de transferencia total es de 4. Considere que la densidad de la solución es de 1000 Kg/m3 y la viscosidad es de 1 cp Calcular el coeficiente kxa, si la resistencia en la fase liquida es de 10 % de la resistencia Total.