destilación
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El documento presenta un problema de balance de masa para una torre de absorción de dióxido de azufre (SO2). Se dan las ecuaciones de balance para el agua, SO2 y aire. Se explica que la vena lateral de la torre lleva el 70% del SO2 que entra originalmente, ya que se absorbe un 30% en la parte inferior. Esto se representa mediante una ecuación que relaciona las fracciones masivas de SO2 en la entrada y salida lateral.
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![Prof. Maxwell Altamirano
Solución:
1) Diagrama del proceso:
30 m3
/min
ωdióx = 0.15
2) Planteamiento de las ecuaciones de balance de masa:
Balance Total: LE + GE = LS + GS + GVL
Balance para inerte (agua): LE = ωagua LS
Balance para el dióxido: ωdiox GE = ωdiox GVL + ωdiox GS
Relaciones adicionales: (0.3) ωdiox GE = ωdiox GVL
Σωi = 1
ωdióx
Gs
= 0
En la parte inferior de la torre se absorbe un 30% del SO2 que entra al sistema, esto
permite establecer que la composición del gas de la vena lateral es tal, que se tiene la
misma cantidad de aire que en la entrada pero asociada con un 30% menos de SO2. Esto
escrito como ecuación sería:
ωdiox
GVL
= [(0.70) ωdiox GE] / [GE – (0.3)ωdiox GE]
Esto equivale a suponer que, en vez de una sola, fueran dos torres y que la vena lateral
fuera el producto de tope de la primera torre, en la cual se absorbe el primer 30% del
dióxido, entonces el 70% de ese dióxido que entró saldría por la parte superior. Ya se
sabe que la fracción másica es el cociente entre la masa de un componente y la masa
total de la mezcla a la cual pertenece dicho componente, eso es lo que se establece con
la ecuación dada arriba.
GS
GVL
Lleva 30% del SO2
de GE
LE
Agua Pura
GE
ωdiox
= 0.2
ωaire
= 0.8
LS
Agua + 70% del SO2
de GE](https://image.slidesharecdn.com/s13destilacin-170801194717/85/destilacion-1-320.jpg)
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Un proceso adiabático es aquel en el que un sistema, como un fluido, no intercambia calor con su entorno, de modo que el calor es constante. Un proceso adiabático reversible se conoce como proceso isentrópico. Las características de un proceso adiabático incluyen cambios de temperatura sin intercambio de calor, enfriamiento del aire al expandirse y calentamiento al comprimirse.
Diatérmicos
Un proceso diatérmico permite el paso fácil de calor. Una pared diatérmica permite la transferencia de energía térmica (calor) sin transferencia de masa, a diferencia de una pared adiabática que impide la transferencia de calor. Los vasos, muros y otras superficies son diatérmicas al permitir la transferencia de calor en mayor o menor grado.
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Procesos termodinámicos
Procesos Termódinamicos: Isocórico, Isotérmico, Isobárico, Adiabático, Diatermico.
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Entropía
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Proceso isocorico presss
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Segunda ley de la termodinamica
La segunda ley de la termodinámica establece dos restricciones: 1) el calor solo fluye espontáneamente de los cuerpos calientes a los fríos, y 2) el calor no puede convertirse completamente en trabajo. Esto lleva a la formulación de los enunciados de Kelvin-Planck y Clausius: es imposible que una máquina térmica tenga un rendimiento del 100% o que un refrigerador funcione sin una entrada de trabajo.
00044523
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El efecto Joule-Thomson describe cómo la temperatura de un gas cambia cuando pasa adiabáticamente de una presión alta a una baja a través de un estrangulamiento o pared porosa. El coeficiente de Joule-Thomson mide la velocidad a la que la temperatura varía con la presión durante este proceso de flujo a entalpía constante.
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La termodinámica estudia la transformación de calor en trabajo mecánico y viceversa, y se rige por la conservación de la energía según la primera ley de la termodinámica. El proceso isobárico involucra una variación de volumen o temperatura a presión constante, como describe la ley de Charles, resultando en un cambio en la energía interna del sistema y trabajo realizado como consecuencia de la entrada de calor.
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