5. 500 m3/h de aire húmedo (Ha = 0,042 mol agua/mol aire seco) se alimentan en una torre de absorción con el objetivo de eliminar el agua, de acuerdo con el esquema adjunto. NOTA. Todos los porcentajes son en peso. Asuma la densidad del aire como 28.9 g/mol. Calcule la masa de cada una de las corrientes y su composición.
Respuestas
Los componentes del sistema son el aire seco, el agua y el ácido sulfurico, como el sistema es estacionario y no hay reacciones químicas entonces los balances de materia se pueden realizar en unidades de masa o en moles:
0 = ∑Wmj
De tal modo que:
En este caso las undiades másicas son de kh/h debido a que la mayor´ñua de los datos son dados en estas unidades:
Las corrientes vienen dadas por:
Pq1= wRT ----> w1 = p*q1/RT1 = 0.35 * 500 000 /0.85(273+35)=6997 mol/h.
En consecuencia, con este resultado y el dato de humedad absoluta la corriente 1 puede calcularse como:
w1 aire seco + w1 agua = 6997 mol/h
Ha1 = 0.042 = W1 agua/W1 aire seco.
Al resolver éste sistema de ecuaciones tenemos que:
W1 Aire seco = 193.66 kg/h.
Al realizar el balance de materia del aire seco en la columna de absorción tenemos que:
0= Wa aire sexo-w2 airesexo ---> W2 aire sexo =6715 mol(h
y W2 agua = 13.43 * 18/100 =0.242 kg/h