El documento trata sobre humidificación. Explica que la humidificación involucra la transferencia de masa y energía entre un gas y un líquido puro e insoluble. También describe los perfiles de concentración y temperatura en la interfaz gas-líquido, así como aplicaciones comunes como el acondicionamiento de aire y equipos como torres de enfriamiento de circulación natural o forzada.

1. HUMIDIFICACION
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UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR
DEPARTAMENTO DE TERMODINAMICA Y
FENOMENOS DE TRASNFERENCIA
Programa de Ingeniería Química
TF-3332 Procesos de Separación II
TF-3332
Rainier Maldonado
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Rainier Maldonado
Prof. MSc. Ing. Rainier Maldonado
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2. HUMIDIFICACION
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Por Adición de Fase
Técnicas de Separación
Fase I
MSA
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Rainier Maldonado
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Masa como Agente de Separación
Absorción
Extracción
Humidificación
Secado
Alimentación
Fase II
MSA
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3. HUMIDIFICACION
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Por Adición de Fase
Técnicas de Separación
“Toda transferencia de Masa implica una transferencia de
Calor”
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Rainier Maldonado
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La transferencia de Calor es de poca importancia en:
Destilación: Transferencia de masa por contra-difusión
equimolar.
Extracción líquido-líquido, Absorción/Desorción de gases:
Soluciones diluidas donde los efectos del calor latente son
pequeños.
En procesos como Evaporación la transferencia de masa y calor
ocurren en grandes cantidades, pero la cinética del proceso viene
determinada por la velocidad de la transferencia del calor desde una
fuente externa.

4. HUMIDIFICACION
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Definición
Operaciones donde hay transferencia de masa y de energía
inter-facial entre un gas en contacto con un líquido puro,
en el cual es insoluble.
Ambas transferencias influyen en la cinética del proceso.
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Fase líquida mono-componente.
No hay resistencia a la transferencia de masa en la fase
líquida.
La materia transferida entre las fases es la sustancia que
forma la fase líquida que se evapora o condensa.

5. HUMIDIFICACION
Transferencias tfttfttfttft
PA*: f(T)
Perfil de Concentración Perfil de Temperatura
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Interfaz
Gas-
Liquido
Película
de Gas
XA=1
PA*
PA < PA*
Interfaz
Gas-
Liquido
Película
de Gas
T Liq
T Gas
T Liq
T Gas
Película
de Líquido

6. HUMIDIFICACION
Transferencias De-humidificación tfttfttfttft
Perfil de Concentración Perfil de Temperatura
PA*: f(T)
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Interfaz
Gas-
Liquido
Película
de Gas
XA=1
PA*
PA > PA*
Interfaz
Gas-
Liquido
Película
de Gas
T Liq
T Gas
Película
de Líquido

7. HUMIDIFICACION
Temperatura del Gas y del Líquido tfttfttfttft
z z
Torre de Humidificación. Flujo Contracorriente
Perfiles alternativos para
la temperatura del gas
L2G2
YA2>YA1
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T T
Perfil Temp. Líquido Perfil Temp. Gas
la temperatura del gas
L1G1
YA1
0 0

8. HUMIDIFICACION
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Aplicaciones
Enfriamiento de Agua de Proceso
Acondicionamiento de Aire
Control de la Humedad del Aire
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Control de la Humedad del Aire
Recuperación de Solventes
Vapores Condensables. Ej: Benceno, Metanol

9. HUMIDIFICACION
Equipos Industriales tfttfttfttft
Cámara de Aspersión
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10. HUMIDIFICACION
Equipos Industriales tfttfttfttft
Cámara de Aspersión
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11. HUMIDIFICACION
Equipos Industriales tfttfttfttft
Torres de Enfriamiento – Circulación Natural
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12. HUMIDIFICACION
Equipos Industriales tfttfttfttft
Torres de Enfriamiento – Circulación Natural
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13. HUMIDIFICACION
Equipos Industriales tfttfttfttft
Torres de Enfriamiento – Circulación Forzada
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Flujo a Contracorriente Flujo Cruzado

14. HUMIDIFICACION
Equipos Industriales tfttfttfttft
Torres de Enfriamiento – Circulación Forzada
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Flujo Cruzado

15. HUMIDIFICACION
Equipos Industriales tfttfttfttft
Planta de Energía Nuclear de Springfield
Torre de Enfriamiento
de Agua
Circulación Natural
Reactor Nuclear
Transformadores
de Voltaje y
Torres de alta
Tensión
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Circulación Natural
Torre de
Enfriamiento de
Agua
Circulación Forzada
Turbina
Generadora de
Electricidad

16. HUMIDIFICACION
Equipos Industriales tfttfttfttft
Tipos de Torres. Ventajas / Desventajas
Tipo de Torre Ventajas Desventajas
Circulación
Natural
- Poco mantenimiento requerido.
- No es requerida potencia para
ventiladores.
- Menos equipos mecánicos y
eléctricos.
- Temperatura de salida mas difícil
de controlar.
- Diseño menos preciso que con
circulación mecánica.
- Alto costo de capital.
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Rainier Maldonado
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eléctricos.
- Aire caliente no recircula.
- Alto costo de capital.
Circulación
Forzada
Contracorriente
- Control preciso de temperatura
de agua.
- Mayor eficiencia termodinámica
(contracorriente).
- Alta resistencia al flujo de aire por
el agua que cae.
- Distribución irregular de aire en el
relleno.
Circulación
Forzada Flujo
Cruzado
- Menor potencia de ventilación
requerida. Mas flujo de aire por
potencia.
- Mas superficie de relleno por
unidad de volumen. Altas cargas
de agua.
- Menor eficiencia termodinámica
(mayor longitud requerida).

17. HUMIDIFICACION
Equipos Industriales tfttfttfttft
Empaques
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Rainier Maldonado
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18. HUMIDIFICACION
Materiales en Torres de Enfriamiento tfttfttfttft
Empaques.
Madera: Bajo Costo. Durabilidad a las condiciones de proceso (debe ser
tratada con preservativos)
Plástico (Polipropileno, PVC): Resistencia a corrosión, erosión y ataque
biológico. Buena relación resistencia/peso. Costo aceptable.
Acero (galvanizado e inoxidable): Resistencia estructural. Costo
considerable. Usado generalmente para torres pequeñas.
Concreto: Principal material de construcción de torres hiperbólicas.
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Rainier Maldonado
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Concreto: Principal material de construcción de torres hiperbólicas.
Armazón, Envoltura
Madera
Acero galvanizado
Asbesto
Plástico
Ladrillo o concreto.
Empaque, Eliminadores de Arrastre, Persianas.
Madera
Laminas de asbesto-cemento
Laminas y rejillas plásticas