Pregunta: En una planta química se tiene una corriente que contiene una mezcla de aire y ciclohexano, la cual se desea tratar para remover el ciclohexano. El flujo volumétrico de la corriente gaseosa es de 400ft3min medidos a 30°C y 1 atm . Así mismo, la corriente trae un contenido de 2% de ciclohexano (en volumen). Se pretende que la corriente tratada contenga

En una planta qu$í$mica se tiene una corriente que contiene una mezcla de aire y ciclohexano, la cual se desea tratar para remover el ciclohexano. El flujo volum$é$trico de la corriente gaseosa es de $400f\frac{t^3}{m}in$ medidos a $30°C$ y $1$ atm $.$ As$í$ mismo, la corriente trae un contenido de $2\%$ de ciclohexano $($en volumen$).$ Se pretende que la corriente tratada contenga solamente un $10\%$ del ciclohexano inicial. Para llevar a cabo esta operaci$ó$n se cuenta con una columna de absorci$ó$n empacada de $50$ ft de altura $($altura del empaque$)$ y $2f{t}^2$ de $á$rea transversal. Adem$á$s$,$ se cuenta con un aceite que absorbera selectivamente el ciclohexano de la mezcla gaseosa. Dicho aceite trae inicialmente un $0\mathrm{.}3\%($base molar$)$ de ciclohexano, y se cuenta con dicho aceite a una raz$ó$n de $20$lbmo$\frac{l}{h}r.$ La columna va a operar a $30°C$ y $1$ atm $.$ Se tiene adem$á$s la siguiente informaci$ó$n:

frac..mol A$)$

$k_{y}a=14\mathrm{.}2$lbmo$\frac{l}{hrf{t}^3\text{f}\text{r}\text{a}\text{c}\text{.}\text{m}\text{o}\text{l}\text{A}}$

La presi$ó$n de vapor del ciclohexano a $30°C$ es $121$ mmHg $,$ y las soluciones de este compuesto en el aceite a usar pueden considerarse que siguen la Ley de Raoult.

a$)$ Determine la relaci$ó$n $(\frac{L}{G}{)}_{\text{m}\text{i}\text{n}}$ que se tendr$í$a para esta operaci$ó$n$.$

b$)$ Determine la concentraci$ó$n $($en fracci$ó$n molar$)$ del l$í$quido que abandonar$í$a la columna.

c$)$ Dadas las condiciones de operaci$ó$n propuestas, $¿$qu$é$ altura de empacado es necesario para llevar a cabo la operaci$ó$n$?¿$Es posible obtener la pureza necesaria en la corriente gaseosa de salida con la torre de $50ft?$

En una planta qu$í$mica se tiene una corriente que contiene una mezcla de aire y ciclohexano, la cual se desea tratar para remover el ciclohexano. El flujo volum$é$trico de la corriente gaseosa es de $400f\frac{t^3}{m}in$ medidos a $30°C$ y $1$ atm $.$ As$í$ mismo, la corriente trae un contenido de $2\%$ de ciclohexano $($en volumen$).$ Se pretende que la corriente tratada contenga solamente un $10\%$ del ciclohexano inicial. Para llevar a cabo esta operaci$ó$n se cuenta con una columna de absorci$ó$n empacada de $50$ ft de altura $($altura del empaque$)$ y $2f{t}^2$ de $á$rea transversal. Adem$á$s$,$ se cuenta con un aceite que absorbera selectivamente el ciclohexano de la mezcla gaseosa. Dicho aceite trae inicialmente un $0\mathrm{.}3\%($base molar$)$ de ciclohexano, y se cuenta con dicho aceite a una raz$ó$n de $20$lbmo$\frac{l}{h}r.$ La columna va a operar a $30°C$ y $1$ atm $.$ Se tiene adem$á$s la siguiente informaci$ó$n:

frac..mol A$)$

$k_{y}a=14\mathrm{.}2$lbmo$\frac{l}{hrf{t}^3\text{f}\text{r}\text{a}\text{c}\text{.}\text{m}\text{o}\text{l}\text{A}}$

La presi$ó$n de vapor del ciclohexano a $30°C$ es $121$ mmHg $,$ y las soluciones de este compuesto en el aceite a usar pueden considerarse que siguen la Ley de Raoult.

a$)$ Determine la relaci$ó$n $(\frac{L}{G}{)}_{\text{m}\text{i}\text{n}}$ que se tendr$í$a para esta operaci$ó$n$.$

b$)$ Determine la concentraci$ó$n $($en fracci$ó$n molar$)$ del l$í$quido que abandonar$í$a la columna.

c$)$ Dadas las condiciones de operaci$ó$n propuestas, $¿$qu$é$ altura de empacado es necesario para llevar a cabo la operaci$ó$n$?¿$Es posible obtener la pureza necesaria en la corriente gaseosa de salida con la torre de $50$ ft $?.$