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Columna de Absorción de Gas de Pared Húmeda

CES demuestra la absorción de oxígeno del aire en agua desoxigenada, como ejemplo de absorción controlada de película fina. El coeficiente de transferencia de masa de la película líquida puede ser determinado a diferentes velocidades del flujo de agua.

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CES

PRINCIPIOS DE PROCESO BÁSICOS
CES Columna de Absorción de Gas de Pared Mojada
Versión 5

Las columnas de pared mojada pueden utilizarse para determinar coeficientes de transferencia de masa gas/líquido, esencial a la hora de calcular el diseño de las torres de absorción. Dichos coeficientes forman la base de las correlaciones usadas para desarrollar torres de relleno. El CES examina la absorción en agua desoxigenada (preparada por aspersión de nitrógeno) de oxígeno del aire. Éste es un ejemplo de absorción controlada por película líquida. Puede determinarse el coeficiente de transferencia de masa de película líquida para diversos caudales másicos de agua.

Especificación Para Pedidos

  • Aparato de instalación sobre suelo, utilizado para demostración y determinación de los coeficientes de transferencia de masa de película líquida
  • Integra una columna de pared mojada y una columna de desoxigenación, un tanque de agua, dos bombas de agua, una bomba de aire y un medidor de oxígeno con dos sondas
  • La sección de pared mojada tiene una longitud de 900mm, un diámetro interno de 32mm y está fabricada en vidrio
  • La columna de desoxigenación tiene una longitud de 1.570mm, un diámetro interno de 26mm y está fabricada con material acrílico transparente
  • El equipo se emplea para el estudio de la absorción de oxígeno del aire en agua desoxigenada; las demostraciones específicas incluyen:
    – Cálculo del coeficiente de transferencia de masa de película líquida
    – Variación del coeficiente con el caudal másico
    – Determinación de la relación de ley de potencia

Posibilidades de Demostración

  • Cálculo de coeficientes de transferencia de masa de película líquida
  • Variación de coeficiente con el caudal másico
  • Variación del caudal de oxígeno para determinar la relación de ley de potencia

Experimentos Típicos

El sistema elegido para el experimento es la absorción de oxígeno en agua libre de oxígeno. En este sistema, la solubilidad y la entalpía de solución son pequeñas, y al saturar el aire de entrada con agua, se eliminan los efectos de humidificación. De esta forma, es posible mantener condiciones razonablemente isotérmicas en toda la columna.

El procedimiento experimental permite calcular una relación de ley de potencia y la comparación de ésta con las relaciones publicadas, tales como:

(Sh)=f(Sc)1/2(Ga)1/6(Re)n
That is, for a given gas/liquid system:
(Sh)L∝

para diversos caudales de oxígeno (en forma de aire) es posible determinar una ley de potencia y compararla con los valores publicados.

Para trazar el gráfico, los estudiantes deben calcular coeficientes de diferencia de concentración media logarítmica, de flujo másico y de transferencia de masa. También puede realizarse un análisis de errores completo.

Descripción

Los componentes del sistema están montados en un bastidor de suelo de acero pintado.

La columna de pared mojada es una columna de vidrio con secciones de entrada y salida de agua, y está montada sobre cardanes con el fin de asegurar su verticalidad. 

La columna de desoxigenación tiene un tamaño global similar al de la columna de pared mojada, y está situada en posición vertical junto a aquélla. Al lado de las columnas hay una consola de control con caudalímetros, controles de bomba y analizador de oxígeno. Entre las columnas hay dos alojamientos especiales, que contienen las sondas de análisis de oxígeno que monitorizan el contenido de oxígeno en el agua que entra y sale de la columna de absorción. El aparato utiliza como medio de trabajo agua, contenida en un tanque de almacenamiento en la parte de atrás de la unidad. Las bombas que suministran agua al desoxigenador y la columna de absorción están situadas en la base de la unidad.

Durante la operación, el agua es aspersada con nitrógeno en el desoxigenador antes de entrar por la parte superior de la columna de pared mojada. Una bomba de aire integral tipo diafragma bombea aire en la base de la columna. El aire asciende por la columna, entregando el oxígeno al agua.

El oxígeno disuelto en la entrada y la salida puede medirse en rápida sucesión. El agua se drena al tanque de almacenamiento para su reciclaje al desoxigenador.

Especificación Técnica

Columna de Pared Mojada
Altura: 900mm
Diámetro interno: 32mm
Material: Vidrio
Columna de Desoxigenación
Altura: 1570mm
Diámetro interno: 26mm
Material: Acrílico transparente
Medidor del Caudal de Aire
Intervalo: 600-5000 ml/min
Medidor del Caudal de Agua
Intervalo: 20-280 ml/min
Bomba de alimentación del desoxigenador:

20 l/min con carga de 2m

Bomba de Alimentación de la Columna de Absorción:

10 l/min con carga de 1m

Bomba de Alimentación de Aire:

24 l/min a 1kg/cm2

Capacidad del Depósito:

40 litros aproximadamente

Medidor de Oxígeno  
Saturación:
Intervalo: 0-199.9%
Precisión: ±0.5%
Resolución: 0.1%
COmpensación de temperature: 0-50°C, automática
Concentración:
Intervalo: 0-19.9ppm
Precisión: ±0.2ppm
Resolución: 0.1ppm
COmpensación de temperature: 0-50°C, automática
Temperatura:
Intervalo: -100°C a +200°C
Precisión: ±0.3°C
Resolución: 0.1

Equipos Auxiliares

Cilindro de nitrógeno gaseoso comprimido con regulador de presión (no suministrado).

Requisitos

Suministro eléctrico:
CES-A: 220-240V 1ph 50Hz
CES-B: 120V 1ph 60Hz

Especificación de Transporte

Volumen: 2.1m3
Peso bruto: 252kg

Dimensiones Totales

Altura: 2.50m
Anchura: 1.00m
Profundidad: 0.50m