Avances de sistemas de captación de partículas: sedimentadores por gravedad (página 2)

Después de que el contaminante recorre una corta distancia dentro de la corriente, la difusión turbulenta o de contraflujo influye en el mismo y lo transporta dentro del volumen principal del líquido.

EJEMPLO DE APLICACION

Un lecho de adsorción tiene una longitud de 0.7 m de longitud y 12 metros2 de área de la sección transversal. El gas portador, aire, tiene un gasto de masa de 2.2 kg/s y la concentración del contaminante es de 0.004 kg/m3 a la entrada. La densidad aparente del adsorbente es de 350 kg/m3, el coeficiente K, de transferencia de masa es 20s-1, y a = 180 kg/m3 y ß = 2.2 kg/m3.

Determínese:

a) La velocidad de la zona de adsorción en m/s.

b) El espesor de la zona de adsorción en metros.

c) El tiempo de ruptura en horas, si la temperatura y la presión del gas portador son de 30º C y 1.1 bar, respectivamente.

PROCEDIMIENTO

a) Para calcular la velocidad de adsorción de un gas, utilizamos la siguiente ecuación:

Donde:

m= 2.2 Kg/s

? ad= 350 Kg/m3

A= 12 m2

a = 180 kg/m3 ß = 2.2 kg/m3. Co= 0.004 Kg/m3

? a= (La calculamos por medio de la ecuación de gases ideales)

Sin embargo necesitamos conocer la densidad del gas, por lo cual aplicamos la ley de los gases ideales para obtenerla:

Donde;

P= 1.1 bar

T=303 K

R= 29 kg K/0.08315 bar. m3

Por lo que obtenemos una densidad del gas portador ? ad= 1.27 Kg/m3

Ahora si sustituimos la densidad obtenida previamente junto con los datos referenciados en la ecuación para calcular la velocidad, obtenemos una velocidad de:

Velocidad de la Zona de Adsorción = 2.16 x 10-4 m/s

Lo que significa que la velocidad a la que el gas va a pasar a través de la columna donde se encuentra el adsorbente es de 2.16 x 10-4 m/s

b) El espesor de la zona de adsorción se puede determinar mediante la siguiente ecuación

Donde, despejamos a d para así poder obtener el espesor, lo que resulta:

d = 0.0598 m

Lo que se pudo notar, el espesor de la zona de adsorción es algo menor al 10% de la longitud del lecho.

c) Calculamos el tiempo de ruptura en horas si la temperatura del gas es de 30º y la presión es de 1.1. Bar., por medio de la ecuación:

Tomando los valores que previamente obtenemos, encontramos que:

t= 0.823 Horas

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

WHO-Europe reports Health Aspects of Air Pollution (2003) (PDF) and Answer to follow-up questions from CAFE (2004)

Kenneth W., Warner F., "Contaminación del aire: Origen y control", Noriega, 1992. Pág. 153-259.

CEPIS; Ing. Cánepa de Vargas Lidia; "Programa regional para la promoción del uso de tecnologías apropiadas en saneamiento básico"; CEPIS; Lima; 2000.

CEPIS; Ing. Lidia Cánepa de Vargas, Ing. José M. Pérez; "Guía para diseño de plantas de filtración lenta para el medio rural"; Manual DTIAPAN C-3; Lima; 1983

Autor:

Fidel Alejandro Aguilar Aguilar

Francisco Javier Gómez Martínez

Guadalupe Hernández Flores

Mario Eduardo Trinidad Cordero

Materia:

Control de Gases y Partículas

Docente:

Dr. Josué Chanona Soto

Grupo: 8vo. Cuatrimestre "A"

Ingeniería Ambiental

Tuxtla Gutiérrez, Chiapas

Universidad politécnica de Chiapas

Trabajo de investigación:

Martes 30 de Marzo de 2008