HUMIDIFICACION
. tfttfttfttft
UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR
DEPARTAMENTO DE TERMODINAMICA Y
FENOMENOS DE TRASNFERENCIA
Programa de Ingeniería Química
TF-3332 Procesos de Separación II
TF-3332
Rainier Maldonado
TF-3332
Rainier Maldonado
Prof. MSc. Ing. Rainier Maldonado
1
HUMIDIFICACION
. tfttfttfttft
Por Adición de Fase
Técnicas de Separación
Fase I
MSA
TF-3332
Rainier Maldonado
TF-3332
Rainier Maldonado
Masa como Agente de Separación
Absorción
Extracción
Humidificación
Secado
Alimentación
Fase II
MSA
2
HUMIDIFICACION
. tfttfttfttft
Por Adición de Fase
Técnicas de Separación
“Toda transferencia de Masa implica una transferencia de
Calor”
TF-3332
Rainier Maldonado
TF-3332
Rainier Maldonado
3
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.
HUMIDIFICACION
. tfttfttfttft
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.
TF-3332
Rainier Maldonado
TF-3332
Rainier Maldonado
4
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.
HUMIDIFICACION
Transferencias tfttfttfttft
PA*: f(T)
Perfil de Concentración Perfil de Temperatura
TF-3332
Rainier Maldonado
TF-3332
Rainier Maldonado
5
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
HUMIDIFICACION
Transferencias De-humidificación tfttfttfttft
Perfil de Concentración Perfil de Temperatura
PA*: f(T)
TF-3332
Rainier Maldonado
TF-3332
Rainier Maldonado
6
Interfaz
Gas-
Liquido
Película
de Gas
XA=1
PA*
PA > PA*
Interfaz
Gas-
Liquido
Película
de Gas
T Liq
T Gas
Película
de Líquido
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
TF-3332
Rainier Maldonado
TF-3332
Rainier Maldonado
7
T T
Perfil Temp. Líquido Perfil Temp. Gas
la temperatura del gas
L1G1
YA1
0 0
HUMIDIFICACION
. tfttfttfttft
Aplicaciones
Enfriamiento de Agua de Proceso
Acondicionamiento de Aire
Control de la Humedad del Aire
TF-3332
Rainier Maldonado
TF-3332
Rainier Maldonado
8
Control de la Humedad del Aire
Recuperación de Solventes
Vapores Condensables. Ej: Benceno, Metanol
HUMIDIFICACION
Equipos Industriales tfttfttfttft
Cámara de Aspersión
TF-3332
Rainier Maldonado
TF-3332
Rainier Maldonado
9
HUMIDIFICACION
Equipos Industriales tfttfttfttft
Cámara de Aspersión
TF-3332
Rainier Maldonado
TF-3332
Rainier Maldonado
10
HUMIDIFICACION
Equipos Industriales tfttfttfttft
Torres de Enfriamiento – Circulación Natural
TF-3332
Rainier Maldonado
TF-3332
Rainier Maldonado
11
HUMIDIFICACION
Equipos Industriales tfttfttfttft
Torres de Enfriamiento – Circulación Natural
TF-3332
Rainier Maldonado
TF-3332
Rainier Maldonado
12
HUMIDIFICACION
Equipos Industriales tfttfttfttft
Torres de Enfriamiento – Circulación Forzada
TF-3332
Rainier Maldonado
TF-3332
Rainier Maldonado
13
Flujo a Contracorriente Flujo Cruzado
HUMIDIFICACION
Equipos Industriales tfttfttfttft
Torres de Enfriamiento – Circulación Forzada
TF-3332
Rainier Maldonado
TF-3332
Rainier Maldonado
14
Flujo Cruzado
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
TF-3332
Rainier Maldonado
TF-3332
Rainier Maldonado
15
Circulación Natural
Torre de
Enfriamiento de
Agua
Circulación Forzada
Turbina
Generadora de
Electricidad
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.
TF-3332
Rainier Maldonado
TF-3332
Rainier Maldonado
16
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).
HUMIDIFICACION
Equipos Industriales tfttfttfttft
Empaques
TF-3332
Rainier Maldonado
TF-3332
Rainier Maldonado
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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.
TF-3332
Rainier Maldonado
TF-3332
Rainier Maldonado
18
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

Humidificacion

  • 1.
    HUMIDIFICACION . tfttfttfttft UNIVERSIDAD SIMONBOLIVAR DEPARTAMENTO DE TERMODINAMICA Y FENOMENOS DE TRASNFERENCIA Programa de Ingeniería Química TF-3332 Procesos de Separación II TF-3332 Rainier Maldonado TF-3332 Rainier Maldonado Prof. MSc. Ing. Rainier Maldonado 1
  • 2.
    HUMIDIFICACION . tfttfttfttft Por Adiciónde Fase Técnicas de Separación Fase I MSA TF-3332 Rainier Maldonado TF-3332 Rainier Maldonado Masa como Agente de Separación Absorción Extracción Humidificación Secado Alimentación Fase II MSA 2
  • 3.
    HUMIDIFICACION . tfttfttfttft Por Adiciónde Fase Técnicas de Separación “Toda transferencia de Masa implica una transferencia de Calor” TF-3332 Rainier Maldonado TF-3332 Rainier Maldonado 3 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 . tfttfttfttft Definición Operaciones dondehay 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. TF-3332 Rainier Maldonado TF-3332 Rainier Maldonado 4 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) Perfilde Concentración Perfil de Temperatura TF-3332 Rainier Maldonado TF-3332 Rainier Maldonado 5 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 Perfilde Concentración Perfil de Temperatura PA*: f(T) TF-3332 Rainier Maldonado TF-3332 Rainier Maldonado 6 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 Gasy del Líquido tfttfttfttft z z Torre de Humidificación. Flujo Contracorriente Perfiles alternativos para la temperatura del gas L2G2 YA2>YA1 TF-3332 Rainier Maldonado TF-3332 Rainier Maldonado 7 T T Perfil Temp. Líquido Perfil Temp. Gas la temperatura del gas L1G1 YA1 0 0
  • 8.
    HUMIDIFICACION . tfttfttfttft Aplicaciones Enfriamiento deAgua de Proceso Acondicionamiento de Aire Control de la Humedad del Aire TF-3332 Rainier Maldonado TF-3332 Rainier Maldonado 8 Control de la Humedad del Aire Recuperación de Solventes Vapores Condensables. Ej: Benceno, Metanol
  • 9.
    HUMIDIFICACION Equipos Industriales tfttfttfttft Cámarade Aspersión TF-3332 Rainier Maldonado TF-3332 Rainier Maldonado 9
  • 10.
    HUMIDIFICACION Equipos Industriales tfttfttfttft Cámarade Aspersión TF-3332 Rainier Maldonado TF-3332 Rainier Maldonado 10
  • 11.
    HUMIDIFICACION Equipos Industriales tfttfttfttft Torresde Enfriamiento – Circulación Natural TF-3332 Rainier Maldonado TF-3332 Rainier Maldonado 11
  • 12.
    HUMIDIFICACION Equipos Industriales tfttfttfttft Torresde Enfriamiento – Circulación Natural TF-3332 Rainier Maldonado TF-3332 Rainier Maldonado 12
  • 13.
    HUMIDIFICACION Equipos Industriales tfttfttfttft Torresde Enfriamiento – Circulación Forzada TF-3332 Rainier Maldonado TF-3332 Rainier Maldonado 13 Flujo a Contracorriente Flujo Cruzado
  • 14.
    HUMIDIFICACION Equipos Industriales tfttfttfttft Torresde Enfriamiento – Circulación Forzada TF-3332 Rainier Maldonado TF-3332 Rainier Maldonado 14 Flujo Cruzado
  • 15.
    HUMIDIFICACION Equipos Industriales tfttfttfttft Plantade Energía Nuclear de Springfield Torre de Enfriamiento de Agua Circulación Natural Reactor Nuclear Transformadores de Voltaje y Torres de alta Tensión TF-3332 Rainier Maldonado TF-3332 Rainier Maldonado 15 Circulación Natural Torre de Enfriamiento de Agua Circulación Forzada Turbina Generadora de Electricidad
  • 16.
    HUMIDIFICACION Equipos Industriales tfttfttfttft Tiposde 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. TF-3332 Rainier Maldonado TF-3332 Rainier Maldonado 16 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.
  • 18.
    HUMIDIFICACION Materiales en Torresde 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. TF-3332 Rainier Maldonado TF-3332 Rainier Maldonado 18 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