Fundamentos de procesos Industriales.

...

Incógnitas y datos [pic 2]

F1 =1000 mol/h

Xco21=0.3

XH2S1=0.1

XG1=0.6

Como los grados de libertad globales están especificados, se comenzara haciendo el desarrollo del ejercicio por los BALANCES GLOBALES.

-> BALANCES GLOBALES.

Balances para G

F1 XG1= F2 XG2 = > 1000 mol/h*(1-0.3-0.1) = (1-0.01) F2, despejando F2

F2 = =606.06 mol/h[pic 3]

XG2=0.99 , Xcos2=0.01 1

Balance para CO2

F1Xco21= F6Xco26+ F2Xco22+ F10Xco210 reemplazando los datos que se tienen:

300 mol/h = F6Xco26+6.0606mol/h+ F10Xco210 2

Con las relaciones adicionales:

1)

XCO26 F6 = 0.3 × 1000 × 0.25 3

XCO26 F6 = 75mol/h

2)

(0.8 –Xco26F6) = 0.1 × 1000 × 0.15

(0.8 –Xco26F6)=15mol/h 4

Balance para H2S

F1XH2S1 = (0.8 –Xco26F6) + (0,7 – Xco210F10)

100mol/h=15+ (0,7 – Xco210F10) 5

Total

F1+ F11= F2 +F10 +F6

1000mol/h+F11= 606.06 mol/h +F10 +F6 6

En este sistema de ecuaciones:

6 incógnitas (F2, F6, F10, F11, XCO26, XCO210)

6 ecuaciones

Tomando la ecuación 1

F2 = =606.06 mol/h,[pic 4]

XG2=0.99 , Xcos2=0.01

- Tomando las ecuaciones 2,3 y 5

300 mol/h = F6Xco26+6.0606mol/h+ F10Xco210

XCO26 F6 = 75mol/h

100mol/h=15+ (0,7 – Xco210F10)

RESOLVIENDO

F10Xco210=218,93 mol/h

Xco210 = este resultado reemplazando en la ecuación 5[pic 5]

100mol/h=15+ (0,7- F10) [pic 6]

100mol/h +0,7F10-218,93mol/h

F10=434,18 mol/h reemplazando este resultado en la ecuación anterior

Xco210 = Xco210=0,501[pic 7]

- Tomando las ecuaciones 2 y 4

300 mol/h = F6Xco26+6.0606mol/h+ F10Xco210

(0.8 –Xco26F6)=15mol/h

RESOLVIENDO

300 mol/h = F6Xco26+6.0606mol/h+ F10Xco210

Xco26= , reemplazando esto en la ecuación 4.[pic 8]

((0.8 - – )F6)=15mol/h[pic 9]

((0.8 F6 – 76,84 mol/h )=15mol/h

F6= 114,8 mol/h reemplazando para encontrar la fracción

Xco26= Xco26=0,667[pic 10]

- Tomando la última ecuación

1000mol/h+F11= 606.06 mol/h +F10 +F6

RESOLVIENDO

F11== 606.06 mol/h+114,8 mol/h + 434,18 mol/h -1000mol/h

F11=155.04 mol/h

En el caso de H2S de la corriente 6 y 10 se pueden obtener ya que son variables dependientes

XH2S6=(1-0,2-0,0667) =0,133

XH2S10=(1-0,3-0,5) =0,199

BALANCE POR EQUIPOS

->BALANCE DEL AGOTADOR.

Balance Total:

F8=F10+F9 1

Balance CO2

Xco28F8 = Xco210F10

0,05F8 = Xco210F10 2

Balance H2S

XH2S8F8= XH2S10F10 3

En este sistema de ecuaciones:

3 ecuaciones (F9, F8, XH2S8)

3 ecuaciones

- Tomando la ecuación 2

F8 = F8 =4350,5 mol/h[pic 11]

- Tomando la ecuación 3

XH2S8F8= XH2S10F10

XH2S8 XH2S8=0,019[pic 12]

- Tomando la ecuación 1

F8=F10+F9

F9 = 434,18 mol/h +4350,5 mol/h

F9=4784.68 mol/h

->BALANCE DEL MEZCLADOR.

Balance total:

F11+F9=F4

F4=4784,68 mol/h +155,04 mol/h

F4= 4939,72 mol/h

->BALANCE DEL DIVISOR.

Balance total:

F7 = F3+ F8

(Relación del divisor F3= F8)

F7=2 F8

F3=4350,5 mol/h

F7=8701mol/h

->BALANCE DEL FLASH.