NOVIEMBRE DE 2016 FLORES, SIMÓN G – GERBER, MELISA
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INFORME – TRABAJO PRÁCTICO N°2 Integración IV
SIMULACION Y OPTIMIZACION DE UN A TORRE LAVADORA DE GAS HIDROGENO DE UNA PLANTA PRODUCTORA DE AMONIACO
Flores, Simón; Gerber, Melisa
Resumen
Abstract
En el siguiente informe se analizará el funcionamiento de un absorbedor de gases que opera de manera continua. El sistema está formado por una columna donde ingresa en la sección superior, agua y en el inferior de la torre, una mezcla de gases. El agua tendrá como obeti!o absorber la mayor cantidad posible de "ió#ido de $arbono para tener un producto gaseoso rico en %idrógeno que saldrá por el cabezal de la columna utilizada.
('e follo)ing report )ill analyze t'e operation of a continuously operating gas absorber. ('e system consists of a column )'ere it enters t'e upper section, )ater and in t'e bottom of t'e to)er, a mi#ture of gases. ('e )ater )ill aim to absorb as muc' $arbon "io#ide as possible to 'a!e a gaseous product ric' in %ydrogen t'at )ill lea!e t'e 'ead of t'e column used.
&a absorción es una operación unitaria que consiste en la separacion de uno o mas componentes de una mezcla gaseosa, con la auyuda de un sol!ente liquido con el cual forma una solucion. En otras palabras, se realiza una transferencia de masa desde la fase gaseosa 'asta la liquida. "ic'a transferencia se realiza a tra!es del contacto entre ambas fases.
*bsorption is a unitary operation consisting of t'e separation of one or more components from a gaseous mi#ture, )it' t'e aid of a liquid sol!ent )it' )'ic' it forms a solution. +n ot'er )ords, a mass transfer is carried out from t'e gas p'ase to t'e liquid p'ase. ('is transfer is carried out t'roug' t'e contact bet)een bot' p'ases.
Introucc!"n
&as torres de absorción clasificarse del modo siguiente • • • • •
pueden
Superficiales -eliculares elleno -latos /de burbueo0 -ul!erizadores
$ada uno de des!entaas
ellos
incrementar la cantidad de % disponible para el proceso. *l mismo tiempo se debe tener una baa cantidad de $< en la corriente de salida a efectos de reducir el consumo de =a<% que se emplea en una etapa posterior de neutralización. Tabla 1: Composición del gas de entrada
posee
!entaas
y
&as superficiales son poco utilizadas debido a su baa eficiencia y grandes dimensiones. Son espec1ficos para gases muy solubles en el absorbente. &as peliculares son equipos en los cuales la superficie de contacto entre las fases se establece en la superficie de la pel1cula de l1quido, que se escurre sobre una pared plana o cil1ndrica. &os equipos de este tipo permiten realizar la e#tracción del calor liberado en la absorción. &os equipos más utilizados en la industria qu1mica son las torres rellenas, que poseen un conunto de cuerpos sólidos, que descansan sobre una reilla con agueros, los cuales permiten el paso de los fluidos, y las de burbueo, en la cual el gas burbuea dentro de una capa de l1quido, de modo que la superficie de contacto entre las fases es la superficie de todas las burbuas formadas.
&a corriente de l1quido ingresa a la columna con un caudal constante de 433 m 86' y por cuestiones operati!as de la instalación la >nica alternati!a para modificarlo consiste en la puesta en marc'a de una segunda bomba que permite duplicarlo. &a presión de operación del sistema es de 98 ?g6cm .
Resu#taos
Mediante el uso del $'em$ad @.9.8, se simuló el sistema con un S$"S $olumn AB con sus respecti!as corrientes que se detallan en la siguiente imagen.
Desarro##o
$omo parte del acondicionamiento pre!io del gas de s1ntesis en una planta productora de amon1aco se desea aumentar la concentración de
H 2
de una corriente
gaseosa que ingresa a una torre la!adora /absorbedor0 de la cual debe emerger con un !alor m1nimo admisible de 23,45 !6!. El caudal inicial de operación es 7433 m 86' /corregido a 9 atm. y 3 :$0 y puede !ariar 'asta un má#imo de 4333 m 86' dado que se pretende
&os resultados más importantes fueron los siguientes /(abla 90
-ara el caso del Metano, Monó#ido de $arbono, =itrogeno y *gua, los porcentaes fueron constantes /(abla 0
Conc#us!"n
-odemos comprobar que si disminu1mos el caudal gaseoso osber!aremos que se tendrá una mayor concentración de %idrógeno en el producto final. $aso contrario, si aumantamos el caudal, el agua entrante no podrá absorber toda la cantidad de $<. Esto se puede comprobar mediante un grafico de absorción entre $< y *gua0. -ara obtener una mayor producción de % se requiere aumentar la cantidad de agua entrante.
