base de calculo una hora(L/G)IDEAL 1.2661148525

Gs(lb) 2000 (L/G)OPE 1.6459493082masa de agua (g) 907184.8 X2 real 0.0157511023y inicial 0.0157894737Y1 inicial 0.015789474X2inicial 0Y2 final 6.3157896E-05X1final ideal 0.0124209204X Y

1 0.01262019 0.016042782 0 6.42E-05

0 00.0164 0.0210.0252 0.0320.0349 0.0420.0455 0.0530.0722 0.08

y OPERACIÓN 0 0 6.3157896E-05

0.0002524 0.0003208509 0.00047859550.0005048 0.0006417018 0.00089403310.0007572 0.0009625526 0.00130947070.0010096 0.0012834035 0.0017249083

0.001262 0.0016042544 0.00214034590.0015144 0.0019251053 0.00255578350.0017668 0.0022459562 0.00297122110.0020192 0.002566807 0.00338665870.0022716 0.0028876579 0.0038020963

0.002524 0.0032085088 0.00421753390.0027764 0.0035293597 0.00463297160.0030288 0.0038502106 0.00504840920.0032812 0.0041710614 0.00546384680.0035336 0.0044919123 0.0058792844

0.003786 0.0048127632 0.0062947220.0040384 0.0051336141 0.00671015960.0042908 0.005454465 0.00712559720.0045432 0.0057753158 0.0075410348

X (Lbmol NH3/Lbmol H2O)

Y (Lbmol NH3/Lbmol de aire)

X (Lbmol NH3/Lbmol H2O)

Y (Lbmol NH3/Lbmol de aire)

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.080

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

f(x) = 0.0392401058472622 ln(x) + 0.177956970135656f(x) = − 2.69034355407726 x² + 1.29533479687868 x + 0.000291488767768828R² = 0.999669152077304

Column DLogarithmic (Column D)Polynomial (Column D)

0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.0160

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025LINEA DE EQUILIBRIO

Axis Title

Axis

Title

0.0047956 0.0060961667 0.00795647240.005048 0.0064170176 0.00837191

0.0053004 0.0067378685 0.00878734760.0055528 0.0070587194 0.00920278520.0058052 0.0073795702 0.00961822280.0060576 0.0077004211 0.0100336604

0.00631 0.008021272 0.0104490980.0065624 0.0083421229 0.01086453560.0068148 0.0086629738 0.01127997320.0070672 0.0089838246 0.01169541080.0073196 0.0093046755 0.0121108485

0.007572 0.0096255264 0.01252628610.0078244 0.0099463773 0.01294172370.0080768 0.0102672282 0.01335716130.0083292 0.010588079 0.01377259890.0085816 0.0109089299 0.0141880365

0.008834 0.0112297808 0.01460347410.0090864 0.0115506317 0.01501891170.0093388 0.0118714826 0.01543434930.0095912 0.0121923334 0.01584978690.0098436 0.0125131843 0.0162652245

0.010096 0.0128340352 0.01668066210.0103484 0.0131548861 0.01709609970.0106008 0.013475737 0.01751153730.0108532 0.0137965878 0.01792697490.0111056 0.0141174387 0.0183424125

0.011358 0.0144382896 0.01875785010.0116104 0.0147591405 0.01917328770.0118628 0.0150799914 0.01958872530.0121152 0.0154008422 0.0200041630.0123676 0.0157216931 0.0204196006

0.01262 0.016042544 0.02083503820.0128724 0.0163633949 0.02125047580.0131248 0.0166842458 0.02166591340.0133772 0.0170050966 0.0220813510.0136296 0.0173259475 0.0224967886

0.013882 0.0176467984 0.02291222620.0141344 0.0179676493 0.02332766380.0143868 0.0182885002 0.0237431014

0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.0160

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025LINEA DE EQUILIBRIO

Axis Title

Axis

Title

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.080

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

f(x) = 0.0392401058472622 ln(x) + 0.177956970135656f(x) = − 2.69034355407726 x² + 1.29533479687868 x + 0.000291488767768828R² = 0.999669152077304

Column DLogarithmic (Column D)Polynomial (Column D)

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.030

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

f(x) = 1.27119334854907 x + 3.94522334528878E-05

0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.0160

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025LINEA DE EQUILIBRIO

Axis Title

Axis

Title

0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.0160

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025LINEA DE EQUILIBRIO

Axis Title

Axis

Title

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.030

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

f(x) = 1.27119334854907 x + 3.94522334528878E-05

Condiciones iniciales del sistema

Densidad aire (Kg/m3) 1.2058 Y2 final 0.016042781Densidad agua (Kg/m3) 998.29 X2inicial 0G(lb/h) 2000 Y1 inicial 6.417112E-05Gs(Kg/s) 0.2519983469 X1final real 0.016003793(L/G)IDEAL 1.2661148525(L/G)OPE 1.6459493082 0.414776504735473 L2P(atm) 0.0157894737 0.421522463169099 L1T(°K) 293.15 0.252014518945536 G2Ls(Kg/s) 0.4147765047 0.256107015590152 G1Tencion superficial agua(N/m) 0.04 0.418149483952286 LL(lb/h) 3285.0299175 0.254060767267844 Gviscocidad aire (kg/m*s) 0.0000177gravedad m2/s 9.807gc 1Dab (agua-amoniaco)273 1.77E-09 m/sDab (aire-amoniaco) 273 0.0000198 m/sDab (aire-amoniaco) 293 2.203211E-05

1. Calculamos el flujo del vapor (Qgas) y el flujo del liquido (qLiq)

Qgas (m3/s) 0.2106989279 0.22625051544q Liq (m3/s) 0.0004188657

2. Hallamos area del orificio / area activa (Ao/Aa)

Escogiendo un diametro del orificio perforado y sobre una distribuccion en forma de trianguloequilatero escojemos una distancia entre los centros de los orificios

2 do=Diametro del orificio mm0.0045 m

9 P`= Distancia entre los mmcentros de los orificios (m) 0.012 m

Con estos datos aplicamos la Ecuacion 6,31 Treybal

Ao/Aa= 0.127546875

3. Diametro de la torre

1 t(espaciamiento torre)= m0.5

Se halla el valor de si ese valor esta en el rango de 0,01-0,1 real es 0,1 (caso 1)

si el valor encambio se encuentra entre 0,1-1,0 (caso 2) se deja el mismo valor, esto según la tabla 6,2dimensiones recomendaciones para torres de platos perforados

(Caso2)= 0.0572039127

(Caso 1)= 0.1

Tambien hay dos casos para encontrar α y β si (Ao/Aa)>0,1 se hallan según el caso 1 y si (Ao/Aa)<0,1se sacan en base al caso dos

Caso 1. Caso 2.

α(caso1)= 0.04893β(caso1)= 0.0302α(caso2)= 0.055669343β(caso2)= 0.0343595781

Según las condiciones dadas se halla los valores reales para , α y β

(real) 0.1α(Real)= 0.04893β(real)= 0.0302

luego se halla la ecuacion de la constante de inundacion Cf con la ecuacion 6,30 del treybal

Contante de inundacion Cf= 0.090896501

Luego hallamos una velocidad durante la inundacion con la ecuacion 6,29 del treybal

Velocidad de inundacion Vf= 2.6138185892 ¿Liquido forma espuma?

% a emplear Vf 0.85

La velocidad del gas halla con velocidad de inundacion multiplicado por el porcetanje que se puede emplear dependiendo si el liquido forma espuma o no

Velocidad del gas (m/s) 2.2217458008

con esta velocidad calculamos area neta del flujo (An)

An(m2) 0.0948348492

Se escoje tentativamente una longitud de derramadero y se lee del treybal la tabla 6,1(4,) el porcentaje del area del plato utilizada por un vertedero(%Cd)

1 Wt(Longitud derramadero) *T0.55 *T

%Cd 0.03877

Con los datos que ya tenemos podemos encontrar At

At 0.0986598932 Podemos hallar el diametro de la torre con tambien tenemos que At es se despeja T(diametro de la torre) de esta ecuacion

T(diametro de la torre)= 0.3544254277 diametro 0,4

Con el diametro de la torre hallado corregimos el At

At(corregida) 0.0986598932

Como la longitud de derramadero que habiamos escogido estaba en funcion del diametro de la torre Calculamos la longitud de derramadero real

W(logitud derramadero ) 0.1949339852

la seccion transversal del vertedero (Ad) se calcula multiplicando por el porcentaje del area del plato utilizada por un vertedero(%Cd) con el diametro de la torre

Ad(sec. trans. vertedero) 0.0038250441

Suponemos una area ocupada por el soporte del plato + zonas de desprendimiento y de distribucion y le damos el nombre de A(accesorios) suponemos que es un 35% del area transversalA(accesorios ) 0.0345309626

El area activa la hallamos como el area tranversal menos dos veces el area de la seccion transversal del vertederomenos el area de accesorios:Aa(area activa) 0.0564788425

Según la tabla 6,1 del treybal el flujo del liquido con relaccion a la longitud del derramadero no debe ser superior a 0,015para que el diseño sea viable

q/W 0.0021487569q/w>0,015 Sirve el diseño

la cresta del liquido sobre el derramadero(h1) tiene que cumplir las siguientes ecuaciones

Y

Con estas ecuaciones las dejamos en funcion de h1 solamente y interpolamos para encontrar el valor de h1

T/ 2 h1(m) 0.01q/ 0 Ecuacion 0.0026244891

Escojemos una altura del derramadero verificando que los datos siguientes no vallan a dar negativos

(Q 0 Altura del derramadero hw 0.02

CAIDA DE PRESION DEL GAShg Por conveniencia todas las caidas de presion del gas se van a expresar como cabezas de liquido de densidad Ql sobre el plato

CAIDA DE PRESION EN EL PLATO SECO

T/ 3 Se calcula basandose en que es el resultado de una perdida de presion a la entrada de las perforaciones, la friccion dentro del pequeño tubo que son las perforaciones debido al espesor del plato, y finalmente la perdida a la salida:

Los datos requeridos son espesor del plato que se lee en al tabla 6,1 con el diametro del orificio escogido, el coeficiente de orificio que depende de espesor del plato y de diametro del orificio y F es el factor de fanning que se toma del grafico

Espersor del plato tabla 6,1 0.001935Co(COEFICIENTE DE ORIFICIO 1.3460443953Ao (area del orificio) 0.0072036999Vo m/s 29.248709962Numero Reynolds orifico 8966.4646964Factor de friccion Fanning 0.049

hd (caida de presion en seco) 0.0998272608

hL, es una estimacion del valor que se obtendria si la espuma coalesciera. Este valor es generalmente menor que la altura del derramaderode salida, y decrece al aumentar el flujo del gas:

Va 3.7305815535z(ancho flujopromedio) 0.2746797065hl (cabeza hidraulica) 0.0029686375

CAIDA DE PRESION RESIDUALSe cree que esto es principalmente el resultado de vencer la tension superficial cuando el gas sale a traves de una perforacion, es un balance de la fuerza interna en una burbuja estatica que se requiere para vencer la tension superficial

hr (caida presion residual) 0.0054476078

La caida de presion para el gas hg es la suma de los efectos para el flujo del gas a traves del plato seco y de los efectos causados por la presenciadel liquido

hg(caida de presiontotal gas) 0.1082435061

que puede calcularse como equivalente a tres cabezas de velocidad

CABEZA HIDRAULICA hL En la region perforada del plato, el liquido esta en forma de espuma. La profundidad equivalente de liquido claro,

PERDIDA DE PRESION EN LA ENTRADA DEL LIQUIDO h2 El flujo del liquido debajo del vertedero, cuando entra en el plato, provoca una perdida de presion

Ada es la menor de dos areas, la seccion transversal del vertedero o el area libre entre el vertedero y el plato.

h2 perdida presion entra liq 0.0070620315Ada 0.0019493399

h3 es la diferencia en el nivel del liquido dentro e inmediatamente afuera del vertedero, sera las sumas de la las perdidas de presion que resultandel flujo de liquido y del gas en el plato superior

retroceso en el vertedero h3 0.1153055375

Verificacion Inundacion

Puesto que la masa en el vertedero sera parcialmente espuma arrastrada sobre el derramadero desde el plato superior, espuma que aun no se ha coalescido , cuya densidad promedio puede generalmente calcularse aproximadamente como la mitad de la densidad de liquido claro

el requirimiento es:se tiene que cumplir para que no se inunde

hw+h1+h3 0.1453055375t/2 0.25verificacion inundacion t escogida es sactisfactoria

VELOCIDAD LLORIQUEO

Si la velocidad del gas a traves de los orificios es muy pequeña, el liquido goteara a traves de ellos y se perdera el contacto sobre el plato para el liquidoAdemas con platos de flujo transversal, dicho liquido no fluye por toda la longitud del plato inferior. Los datos sobre lloriqueo incipiente son escasos en particular para profundidades elevadas del liquido; probablemente siempre haya algun lloriqueo

El plato no presentara un llorique excesivo hasta que la velocidad del gas a traves de los orificios Vo se reduzca cerca de este valor

Derramadero *T 0.4181dist, desde el centro torre 0.1481852713Z 0.2963705426Wow 6.3096741392

un diseño seguro requiere que el nivel del liquido claro equivalente en el vertedero no sea mayor de un medio espaciamiento de los platos

ARRESTRE DE LIQUIDO

0.0572039127V/Vf 0.85E 0.065la retroalimentacion del liquido resultante de este arrastre es tan pequeño que no modifica apreciablemente la hidraulica del plato,

PLATOS IDEALES

Scg 0.6662572062 Calculo platos realesNtg 0.049327419 A 1.82883256ѲL 0.5769576421 No platos ideales 7.84335663NtL 0.9928372413m 0.9NtOG 0.0480227995Eog 0.0468879436De 0.0058537527Pe 26.007090716ŋ 0.025612958Emg 0.0474918276L'/G'((ρG/Ρl)^0,5) 0.0572039127E 0.65Emge 0.4364259006platos reales 17.971794577 18

ALTURA DE LA TORRE 9 m

real es 0,1 (caso 1)

La velocidad del gas halla con velocidad de inundacion multiplicado por el porcetanje que se puede emplear

Podemos hallar el diametro de la torre con

Suponemos una area ocupada por el soporte del plato + zonas de desprendimiento y de distribucion y le damos

El area activa la hallamos como el area tranversal menos dos veces el area de la seccion transversal del vertedero

Según la tabla 6,1 del treybal el flujo del liquido con relaccion a la longitud del derramadero no debe ser superior a 0,015

Con estas ecuaciones las dejamos en funcion de h1 solamente y interpolamos para encontrar el valor de h1

Por conveniencia todas las caidas de presion del gas se van a expresar como cabezas de liquido de densidad Ql

Se calcula basandose en que es el resultado de una perdida de presion a la entrada de las perforaciones, la friccion dentro del pequeño tubo que son las

Los datos requeridos son espesor del plato que se lee en al tabla 6,1 con el diametro del orificio escogido, el coeficiente de orificio que depende de espesor del plato y de diametro del orificio y F es el factor de fanning que se toma del grafico

hL, es una estimacion del valor que se obtendria si la espuma coalesciera. Este valor es generalmente menor que la altura del derramadero

Se cree que esto es principalmente el resultado de vencer la tension superficial cuando el gas sale a traves de una perforacion, es un balance

La caida de presion para el gas hg es la suma de los efectos para el flujo del gas a traves del plato seco y de los efectos causados por la presencia

En la region perforada del plato, el liquido esta en forma de espuma. La profundidad equivalente de liquido claro,

El flujo del liquido debajo del vertedero, cuando entra en el plato, provoca una perdida de presion

es la menor de dos areas, la seccion transversal del vertedero o el area libre entre el vertedero y el plato.

h3 es la diferencia en el nivel del liquido dentro e inmediatamente afuera del vertedero, sera las sumas de la las perdidas de presion que resultan

Puesto que la masa en el vertedero sera parcialmente espuma arrastrada sobre el derramadero desde el plato superior, espuma que aun no se ha coalescido , cuya densidad promedio puede generalmente calcularse aproximadamente como la mitad de la densidad de liquido claro

Si la velocidad del gas a traves de los orificios es muy pequeña, el liquido goteara a traves de ellos y se perdera el contacto sobre el plato para el liquidoAdemas con platos de flujo transversal, dicho liquido no fluye por toda la longitud del plato inferior. Los datos sobre lloriqueo incipiente son escasos

El plato no presentara un llorique excesivo hasta que la velocidad del gas a traves de los orificios Vo se reduzca cerca de este valor

un diseño seguro requiere que el nivel del liquido claro equivalente en el vertedero no sea mayor de un medio espaciamiento de los platos

la retroalimentacion del liquido resultante de este arrastre es tan pequeño que no modifica apreciablemente la hidraulica

8

Podemos hallar el diametro de la torre con

Podemos hallar el diametro de la torre con

Podemos hallar el diametro de la torre con

Podemos hallar el diametro de la torre con

Operaciones de transferencia de masa Treybal pag,191Do (mm) Do (m) Espesor/do

1 1 0.003 0.652 4.5 0.0045 0.433 6 0.006 0.324 9 0.009 0.225 12 0.012 0.166 15 0.015 0.177 18 0.018 0.11

Distancias entre los centros de los orificioscon arreglo entre si de triangulos equilateros

P'(mm) P'(m)1 0 02 3 0.0033 3.5 0.00354 4 0.0045 4.5 0.00456 5 0.0057 6 0.0068 8 0.0089 12 0.012

Tabla 6,1 Condiciones y dimensiones generales recomendadas para las torres de platos 4. logitud de derramadero

Operaciones de transferencia de masa Treybal pag,191Longitud del Distancia desde el % de area de torre derramadero centro de la torre utilizada x un vertedero

W/T % Cd1 0.55 0.4181 0.038772 0.6 0.3993 0.052573 0.65 0.2516 0.068994 0.7 0.3562 0.088085 0.75 0.3296 0.112556 0.8 0.1999 0.14145

Tabla 6,1 Condiciones y dimensiones generales recomendadas para las torres de platos 1. Espaciamiento de los platos

Operaciones de transferencia de masa Treybal pag,191Espaciamiento torre, t Diámetro torre, T

Tabla 6,2 Dimensiones recomendades para las torres platos perforados

dcw

m in m1 0.5 20 <12 0.6 24 1-33 0.75 30 3-44 0.9 36 4-8

Forma espuma % de emplear Vinun1 Si 0.752 No 0.85

1 Sirve el diseño2 No sirve el diseño

1 t escogida es sactisfactoria2 t escogida no es sactisfactoria

Operaciones de transferencia de masa Treybal pag,191Espesor del plato (m)

0.001950.0019350.001920.001980.001920.002550.00198

Tabla 6,1 Condiciones y dimensiones generales recomendadas para las torres de platos 1. Espaciamiento de los platos

Operaciones de transferencia de masa Treybal pag,191Diámetro torre, T

Dimensiones recomendades para las torres platos perforados

ft<4

4-1010-1212-24