Chimica - assorbimento HTU su colonne a riempimento

Nelle colonne a riempimento si realizza un contatto

continuo tra solvente e gas con una evoluzione continua

nella composizione delle fasi: conseguenza di ciò è che in

nessun punto della colonna si raggiunge un’equilibrio

liquido-vapore.

In assenza di stadi discreti di equilibrio, il parametro

fondamentale per il dimensionamento delle colonne è

ovviamente l’altezza del riempimento (che coincide

praticamente con l’altezza della colonna) ma ovviamente

ciò non si può calcolare con l’usuale metodo a gradini tipo

McCabe sfruttando la curva di equilibrio.

In questo caso si applicano le equazioni di trasferimento e

di bilancio ad un sezione infinitesima della colonna dz:

all’interno di questo strato i rapporti molari delle due fasi

cambieranno per un dX per la fase liquida, e per un dY

per la fase vapore, con quest ultimo a segno meno perchè

il vapore perde una parte di soluto.

Si avrà quindi: = quantità di soluto

trasferita tra le due fasi

sabato 21 agosto 2010

QUANTITA’ DI SOLUTO TRASFERITA TRA LE FASI = FLUSSO DI MATERIA * SUPERFICIE INFINITESIMA DI INTERFASE

(relativa all’altezza infinitesima dz)

CALCOLATO CON UNA DELLE EQUAZIONI DI FICK SUPERFICIE SPECIFICA DEL RIEMPIMENTO,

Con S=sezione della colonna

a= sup. specifica del materiale di riempimento

sabato 21 agosto 2010

RAPPRESENTAZIONE GRAFICA DELL’EQUAZIONE DIFFERENZIALE

DA INTEGRARE

sabato 21 agosto 2010 Z: Altezza riempimento

SI DEFINISCE: HTU: Altezza dell’unità di trasferimento

NTU: Numero dell’unità di trasferimento

sabato 21 agosto 2010 SIGNIFICATO DELL’UNITA’ DI TRASFERIMENTO

L’unità di trasferimento rappresenta un’altezza di

riempimento tale da determinare una variazione di

composizione DY pari alla forza spingente (Y-Y*), definizione

che si ricava ponendo uguale ad 1 l’integrale che descrive il

numero di unità di trasferimento NTU

sabato 21 agosto 2010 CALCOLO HTU

G Portata di gas inerte

I S Sezione colonna

(dal diametro)

U Dato del problema

Y a Sup. specifica del riempimento

(da tabelle)

SI OTTIENE UN’ALTEZZA (in metri)

sabato 21 agosto 2010 CALCOLO NTU

SE LA CURVA DI EQUILIBRIO E’ SE LA CURVA DI EQUILIBRIO E’

DESCRITTA DA UNA CURVA y=f(x) DESCRITTA DA UNA RETTA y=mx+q

MEDIA LOGARITMICA TRA ENTRATA E

APPROSSIMAZIONE DEI RETTANGOLI USCITA

sabato 21 agosto 2010