ASSORBIMENTO SU COLONNE A RIEMPIMENTO: CENNI AL DIMENSIONAMENTO sabato 21 agosto 2010 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 GI Portata di gas inerte UY Dato del problema S Sezione colonna (dal diametro) 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’ DESCRITTA DA UNA CURVA y=f(x) APPROSSIMAZIONE DEI RETTANGOLI sabato 21 agosto 2010 SE LA CURVA DI EQUILIBRIO E’ DESCRITTA DA UNA RETTA y=mx+q MEDIA LOGARITMICA TRA ENTRATA E USCITA CALCOLO NTU IN CASO DI CURVA DI EQUILIBRIO METODO DELLA SOMMA DEI RETTANGOLI sabato 21 agosto 2010 CALCOLO NTU IN CASO DI RETTA DI EQUILIBRIO: MEDIA LOGARTIMICA TRA ENTRATA E USCITA DY = Yin - Yus sabato 21 agosto 2010
