UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA FACULTAD FA CULTAD DE INGENIERIA QUÍMICA Y METALURGIA
ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA
“TRANSFERENCIA DE MASA I “ (IQ - 428) Practca N!"2 E#a$%ac&' c*$%+'a, PROFESOR DE TEORIA
: ARIAS JARA Alfredo
PROFESOR DE PRCTICA
. ARIAS JARA Alfredo
INTEGRANTES
: CONDE ROMÁN, Yober
GRUPO
: LUNES :!! " #:!! $M%
A/ACUC0O 1 PER 2""3
EALUACIÓN DE COLUMNA I5 O67ETIOS. E&'(d)"r l" re&*(e&'" de l" +ol(-" " lo& +"(d"le& de ")re ".(" /&)&'e" b)f0&)+o1 +)r+(l"-do "l )-'er)or de l" +ol(-" e- +o-'r"+orr)e-'e% E2"l("r l" +"3d" de *re&)4- de (-" +ol(-" de relle-o fre-'e "l"& 2"r)"+)o-e& de fl(5o de ")re 6 ".("% De'er)-"r lo& *"r0e'ro& de fl(5o 6 lo+"l)7"r lo& *(-'o& de +"r." e )-(-d"+)4- de l" +ol(-"% •
•
•
II5 FUNDAMENTO TEÓRICO.
#r,*, t*, t*rr, art,a, ($at*,) ara a9,*rc&' : ,t$ac&' . $"r" 8(e el +o-'"+'o e-'re el l38()do 6 el 2"*or e- l" "b&or+)4- 6 e- l" de&')l"+)4- &e" ef)+)e-'e, (+9"& 2e+e& &e (&"- 'orre& de "r'e&"& o *l"'o&% El ')*o 0& +o- de d)&*o&)')2o de +o-'"+'o e& el de *l"'o& *erfor"do&, 8(e &e (e&'r" e&8(e0')+"e-'e e- l" f).(r" *"r" l" de&')l"+)4-%
TORRES DE PLATOS L"& 'orre& de *l"'o& &o- +)l)-dro& 2er')+"le& e- 8(e el l38()do 6 el ."& &e *o-e- e+o-'"+'o e- for" de *"&o& &obre *l"'o& o +9"rol"&, '"l +oo lo (e&'r" e&8(e0')+"e-'e l" f).(r" ;%<% *"r" (- ')*o /*l"'o& de +"*(+9"1% El l38()do e-'r" e- l" *"r'e &(*er)or 6 fl(6e e- for" de&+e-de-'e *or .r"2ed"d% E- el +")-o, fl(6e " 'r"2=& de +"d" *l"'o 6 " 'r"2=& de (- +o-d(+'o, "l *l"'o )-fer)or% El ."& *"&" 9"+)" "rr)b", " 'r"2=& de or)f)+)o& de (- ')*o ( o'ro e- el *l"'o> e-'o-+e& b(rb(5e" " 'r"2=& del l38()do *"r" for"r (-" e&*(", &e &e*"r" de l" e&*(" 6 *"&" "l *l"'o &(*er)or% El efe+'o .lob"l e& (- +o-'"+'o l')*le " +o-'r"+orr)e-'e e-'re el ."& 6 el l38()do, "(-8(e +"d" *l"'o &e +"r"+'er)7" *or el fl(5o 'r"-&2er&"l de lo& do&% C"d" *l"'o e- l" 'orre e& (-" e'"*", *(e&'o 8(e &obre el *l"'o &e *o-e- lo& fl()do& e- +o-'"+'o 3-')o, o+(rre l" d)f(&)4- )-'erf"+)"l 6 lo& fl()do& &e &e*"r"-% El -ero de *l"'o& 'e4r)+o& o e'"*"& e- el e8()l)br)o e- (-" +ol(-" o 'orre &4lo de*e-de de lo +o*l)+"do de l" &e*"r"+)4- 8(e &e 2" " lle2"r " +"bo 6 &4lo e&'0
de'er)-"do *or el b"l"-+e de "'er)" 6 l"& +o-&)der"+)o-e& "+er+" del e8()l)br)o% L" ef)+)e-+)" de l" e'"*" o *l"'o 6 *or lo '"-'o, el -ero de *l"'o& re"le& &e de'er)-" *or el d)&ef)o e+0-)+o (')l)7"do 6 l"& +o-d)+)o-e& de o*er"+)4-% $or o'r" *"r'e, el d)0e'ro de l" 'orre de*e-de de l"& +"-')d"de& de l38()do 6 ."& 8(e fl(6e- " 'r"2=& de l" 'orre *or (-)d"d de ')e*o% U-" 2e7 8(e &e 9" de'er)-"do el -ero de e'"*"& - el e8()l)br)o o *l"'o& 'e4r)+o& re8(er)do&, el *roble"
$r)-+)*"l e- el d)&e?o de l" 'orre e& e&+o.er l"& d)e-&)o-e& 6 "rre.lo& 8(e re*re&e-'"r0- l" e5or +ob)-"+)4- de 2"r)"& 'e-de-+)"& o*(e&'"&> e- efe+'o, *or lo
.e-er"l l"& +o-d)+)o-e& 8(e lle2"- " ele2"d"& ef)+)e-+)"& de *l"'o& '"b)=- +o-d(+ef)-"le-'e " d)f)+(l'"de& e- l" o*er"+)4-% Co- el f)- de 8(e l" ef)+)e-+)" de e'"*"& o *l"'o& &e" ele2"d", el ')e*o de +o-'"+'o debe &er l"r.o /de '"l for" 8(e &e *er)'" 8(e &(+ed" l" d)f(&)4-1 6 l" &(*erf)+)e )-'erf"+)"l e-'re l"& f"&e& debe &er .r"-de> "de0&, &e re8()ere 8(e l" '(rb(le-+)" &e" de )-'e-&)d"d rel"')2"e-'e "l'" *"r" ob'e-er ele2"do& +oef)+)e-'e& de 'r"-&fere-+)" de "&"% Co- el f)- de 8(e el ')e*o de +o-'"+'o &e" *rolo-."do, l" l".(-" l38()d" &obre +"d" *l"'o debe &er *rof(-d", de '"l odo 8(e l"& b(rb(5"& de ."& '"rde- (- ')e*o rel"')2"e-'e l"r.o *"r" "&+e-der " 'r"2=& del l38()do% C("-do el ."& &e b(rb(5e" le-'"e-'e " 'r"2=& de lo& or)f)+)o& e- el *l"'o, l"& b(rb(5"& &o- .r"-de&, l" &(*erf)+)e )-'erf"+)"l *or (-)d"d de 2ol(e- de ."& e& *e8(e?", el l38()do e&'" rel"')2"e-'e 'r"-8()lo 6 .r"- *"r'e del )&o *(ede *"&"r &obre el *l"'o &)- &)8()er" 9"ber&e *(e&'o e- +o-'"+'o +o- el ."&% $or el +o-'r"r)o, +("-do l" 2elo+)d"d del ."& e& rel"')2"e-'e ele2"d", &e d)&*er&" 'o'"le-'e e- el l38()do, el +("l " &( 2e7 e& ".)'"do 9"&'" for"r (-" e&*("% E&'o *ro*or+)o-" @e"& )-'erf"+)"le& .r"-de&% $or lo '"-'o, *"r" 8(e lo& *l"'o& &e"- de ef)+)e-+)" ele2"d", &e re8()ere- l".(-"& *rof(-d"& del l38()do 6 2elo+)d"de& rel"')2"e-'e ele2"d"& del ."&% S)- eb"r.o, e&'"& +o-d)+)o-e& *ro2o+"- 2"r)"& d)f)+(l'"de&% U-" d)f)+(l'"d , e& l" -'r"d" e+0-)+" de .o'"& del l38()do e- l" +orr)e-'e "&+e-de-'e del ."&% A 2elo+)d"de& ele2"d"& del ."&, +("-do el ."& &e de&*re-de de l" e&*(", *e8(e9"& .o'"& del l38()do &er0- "+"rre"d"& *or el ."& "l *l"'o &(*er)or% El l38()do "+"rre"do e- e&'" for" 9"+)" l" *"r'e &(*er)or de l" 'orre, red(+e el +"b)o de +o-+e-'r"+)4- 8(e &e re"l)7" ed)"-'e l" 'r"-&fere-+)" de "&" 6, e- +o-&e+(e-+)", "fe+'" l" ef)+)e-+)" del *l"'o% De e&'" "-er", l" 2elo+)d"d del ."& *(ede l))'"r&e *or l" red(++);- e- l" ef)+)e-+)" del *l"'o deb)d" "l "rr"&'re del l38()do e- for" de .o'"&% Ver'edero& El l38()do &e lle2" de (- *l"'o "l &).()e-'e ed)"-'e lo& 2er'edero&% E&'o& *(ede- &er '(ber3"& +)r+(l"re& o, de *refere-+)", &)*le& *"r'e& de l" &e++)4- 'r"-&2er&"l de l" 'orre el))-"d"& *"r" 8(e el l38()do fl(6" *or lo& *l"'o& 2er')+"le&, +oo e- l" f).(r" ;%<% $(e&'o 8(e el l38()do &e ".)'" 9"&'" for"r (-" e&*(" &obre el *l"'o, debe *er)')r&e 8(e *er"-e7+" (- ')e*o "de+("do e- el 2er'edero *"r" *er)')r 8(e el ."& &e &e*"re del l38()do, de '"l for" 8(e &4lo e-'re l38()do +l"ro e- el *l"'o )-fer)or% El 2er'edero debe +olo+"r&e lo &(f)+)e-'ee-'e +er+" del *l"'o )-fer)or +oo *"r" 8(e &e (-" "l l38()do e- e&e *l"'o /"r'3+(lo , '"bl" ;%1> "&3 &e e2)'" 8(e el ."& "&+)e-d" *or el 2er'edero *"r" "+or'"r el +")-o 9"+3" el *l"'o &(*er)or% $(ede- (')l)7"r&e re+)*)e-'e& +err"do& o d)8(e& de re'e-
R$$'*, ara c*$%+'a,. Se 9"- de&"rroll"do (+9o& ')*o& d)fere-'e& de relle-o& *"r" 'orre& 6 9o6 e- d3" e)&'e- 2"r)"& +l"&e& +o(-e&% &e )-'rod(+e- e- l" 'orre &)- -)-.- orde-% E&'o& e*"8(e& 6 o'ro& relle-o& +o(-e& &e *(ede- ob'e-er +oer+)"le-'e e- '"r-"f3o& de 9"&'" (-o& % % L" "6or3" de lo& e*"8(e& *"r" 'orre& e&'0- +o-&'r()do& +o"'er)"le& )-er'e& 6 e+o-4)+o& '"le& +oo "r+)ll", *or+el"-" o .r"f)'o% L" +"r"+'er3&')+" de (- b(e- e*"8(e e& l" de 'e-er (-" .r"- *ro*or+)4- de e&*"+)o& 2"+3o& e-'re el orde- del ;! 6 el !F% El relle-o *er)'e 8(e 2ole-e& rel"')2"e-'e .r"-de& del l38()do *"&e" +o-'r"+orr)e-'e
III5 MATERIALES / REACTIOS. • • • •
+ol(-" de relle-o% Co*re&or" A)re, A.("
I5 PROCEDIMIENTO E;PERIMENTAL. A5 I-&'"l"r +orre+'"e-'e lo& d)&*o&)')2o& 6 +o-e)o-e& 9"+)" l" +ol(-" de Relle-o% • • •
C"r." del '"-8(e de ".(", o*er"+)4- de l" bob" 6 el ro'"e'ro A)re +o*r))do 6 &()-)&'ro 9"+)" l" +ol(-"% N)2el"+)4- 6 "+o-d)+)o-")e-'o de lo& *)e74e'ro& de ".(" /+ol(-"1 6 de er+(r)o /)-6e++)4- de ")re1%
65 "b)e-'e%
De'er)-"r l" 'e*er"'(r" del ".(" , el ")re 6 el ed)o
C5
$"r" )-)+)"r l" o*er"+)4- 6 e2"l("+)4- de l" +ol(-", f)5"r *r)er"e-'e el +"(d"l del ".(" 9"+)" l" +ol(-" /&)e-do l" *r)er" o*+)4- A.(" ! 4 e&'" de relle-o &e+o 1 6 2"r)"r l" )-6e++)4- de ")re 9"+)" l" +ol(-" de&de (- 2"lor 3-)o 9"&'" el 0)o 2"lor 8(e "d)'" el e8()*o ,' <% ,*9ra, $a caaca $*, =&+tr*,5 /e23'e&e el 2"+)"do o e*(l&)4- del l38()do1% Efe+'(= l" le+'(r" de lo& *)e74e'ro& e+"d" 2"r)"+)4- de fl(5o de ")re%
D5
)5"r (- -(e2o +"(d"l el fl(5o de ".(" 6 2ol2er " 2"r)"r el fl(5o de ")re de&de (- 3-)o 9"&'" (- 0)o *er)&)ble del e8()*o, re*or'"r -(e2"e-'e l"& 2"r)"+)o-e& de "l'(r" e- lo& *)e74e'ro& re*e')r l" o*er"+)4- 9"&'" (- 0)o de +"(d"l de ".("%
5 DATOS E;PERIMENTALES5 Mo&'r"-do lo& d"'o& ob'e-)do& e- el L"bor"'or)o caudal
!
<
#
;
inferior
9 < # # # ## #< < ## #
superior
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9 < !# ## #; # ## < ! #< #<# # ##! < # #<# # #< #; < !! # #;; #; #; < ! # #
mercurio
9# < ; ; < ; ! < ;< <# < ! ;< < ! ; ;! ! #
Dat*,. RELLENO > ? L D) %< Hr %! PARA COLUMNA.
9 ! !# #< # #< # ! ! #< # #<< #< ! !! #< # # #< ! # # # ## # ! ! # # # #
9# ! ! #! ! ! #! # ! ! < #! ! ! ; < ! !< # ;
L %!
D) !%+ T "b)e-'e #!%
$ < H.
I5 RESULTADOS E;PERIMENTALES. Ra$=a'* $*, c@$c%$*,. ∆h I = h# − h ∆h I = AI! − AED ∆h I = !%!IDm
∆hS = h# − h ∆hS = AA; − A!# ∆hS = !%!AIm
∆h Hg =
h#
∆h Hg =
A! − A!#
∆h Hg =
!%!!
−
h
∆ P c = P I − P S = /∆h I − ∆hS 1 J g J ρ H O #
∆ P C =
/!%!ID − !%!AI1m J E%<
m s
#
J EE<%#A
Kg A
m
!C%;!EEI Pa ∆ P C = cudal
0
4
8
12
16
ΔH1
ΔH1 (m)
ΔH2
ΔH2 (m)
ΔH3
ΔH3 (m)
ΔP
0
0
0
0
0
0
0
45
0.045
34
0.034
8
0.008
107.609194
98
0.098
84
0.084
16
0.016
136.957156
125
0.125
112
0.112
22
0.022
127.174502
193
0.193
179
0.179
31
0.031
136.957156
296
0.296
274
0.274
60
0.06
215.218388
0
0
0
0
0
0
0
52
0.052
32
0.032
8
0.008
195.65308
75
0.075
61
0.061
15
0.015
136.957156
98
0.098
73
0.073
19
0.019
244.56635
204
0.204
156
0.156
32
0.032
469.567392
261
0.261
195
0.195
42
0.042
645.655164
0
0
0
0
0
0
0
69
0.069
49
0.049
10
0.01
195.65308
105
0.105
75
0.075
15
0.015
293.47962
135
0.135
95
0.095
21
0.021
391.30616
165
0.165
117
0.117
27
0.027
469.567392
192
0.192
136
0.136
31
0.031
547.828624
0
0
0
0
0
0
0
80
0.08
40
0.04
11
0.011
391.30616
193
0.193
97
0.097
21
0.021
939.134784
230
0.23
107
0.107
23
0.023
1203.26644
378
0.378
110
0.11
25
0.025
2621.75127
434
0.434
110
0.11
27
0.027
3169.5799
0
0
0
0
0
0
0
73
0.073
20
0.02
5
0.005
518.480662
173
0.173
47
0.047
15
0.015
1232.6144
278
0.278
80
0.08
19
0.019
1936.96549
112
0.112
107
0.107
21
0.021
48.91327
437
0.437
112
0.112
23
0.023
3179.36255
Ra$=a'* $ ca%a$ ar Q AIRE =
C O J A B I −
ρ Hg − ρ Aire ρ Aire
# J g J ∆h Hg J
J
Dat*,. Co !%; A D#K
D#%
A# D##K
A #%!;E! # β =
. %< K& #
D;%#
A# %#E! #
D
β =
D#
;%# C%D
H. ; .K /de '"bl"& " #! PC1
⇒ β = #%;
C"l+(lo de l" de-&)d"d del ")re: $ < H. ρ Aire = M Aire J
ρ Aire = #<%EC
P RT
Kg Kmol
ρ Aire = !%<;D!
Q AIRE =
T")re #!% PC M")re #<% .Kol
!%C#atm
J
A
<#%!DC E − A
atm − m
Kgmol − K
J #EA%
Kg A
m
!%;J #%!; E − I #%; − I
ADI; − !%<;D! J # J E%< J !%!!< J !%<;D!
QAr ? 0.368316214 K& A A Q Aire / m K h1 = Q Aire /m K s 1 J A;!!
Qa%a
QAIRE
QAIRE
L'QAIRE
L'Bc
($+')
(+,)
(+)
(+)
Pa
0
0
0
0
0.368316214 1325.93837 7.18987569 4.67850609 0
0.520877785 1875.16003 7.53644928 4.91966815 0.610783343 2198.82004 7.69567615 4.84556017 0.725031193 2610.11229 7.86714852 4.91966815 1.008675494 3631.23178 0
8.1973272
5.37165327
0
0.368316214 1325.93837 7.18987569 5.27634309 4
0.504337747 1815.61589 7.50418002 4.91966815 0.567613407 2043.40827 7.62237441 5.49948664 0.736632429 2651.87674 7.88302287 6.15181183 0.843918466 3038.10648 8.01898973 6.47026556 0
0
0.411790046 1482.44417 7.30144747 5.27634309 8
0.504337747 1815.61589 7.50418002 0.59674047
5.6818082
2148.26569 7.67241614 5.96949027
0.676640092 2435.90433 7.79807335 6.15181183 0.725031193 2610.11229 7.86714852 6.30596251 0
0
0.431889044 1554.80056 7.34910256 5.96949027 12
0.59674047
2148.26569 7.67241614 6.84495901
0.624510526 2248.23789 7.71790203 7.09279517 0.651097232 2343.95003 7.75959283
7.8715978
0.676640092 2435.90433 7.79807335 8.06135433 0
0
0.291179534 1048.24632 6.95487388 6.25090273 16
0.504337747 1815.61589 7.50418002 7.11689272 0.567613407 2043.40827 7.62237441 7.56887785 0.59674047
2148.26569 7.67241614 3.89004873
0.624510526 2248.23789 7.71790203
Gr"f)+"o& *"r" +"(d"l !
8.064436
Gr"f)+"o& *"r" +"(d"l
Gr"f)+"o& *"r" +"(d"l <
Gr"f)+"o& *"r" +"(d"l #
Gr"f)+"o& *"r" +"(d"l ;
II5 CONCLUSIONES5 •
•
E- l" *r0+')+" &e 9" *od)do +o-o+er *r)-+)*"le-'e el f(-+)o-")e-'o de (-" +ol(-" de fr"++)o-")e-'o, lo& d)fere-'e& ')*o& de +ol(-"&% Se 9" lo.r"do e2"l("r (-" +ol(-" 6 ob'e-er l" +(r2" *"'r4- de e&'" *"r" d)fere-'e& +"(d"le&%
III5 6I6LIOGRAFÍA. ROBERTO TREYBAL •
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