La resistenza globale al trasferimento espressa dalle due formule (4.13) e (4.16) è data dalla somma delle resistenze dei due film. Queste non hanno generalmente lo stesso peso per cui parleremo di trasferimento controllato dal film gassoso quando la resistenza lato gas è prevalente rispetto a quella lato liquido. Sono trasferimenti di questo genere tutti quelli che realizzano una reazione chimica lato liquido, come l’assorbimento di SO in acqua o in acido solforico, di SO e di Cl in soluzioni di NaOH, di NH in acido solforico. Esempi di trasferimenti controllati dalla maggiore resistenza del film liquido sono l’assorbimento di O , CO e Cl in acqua e di CO in monoetanolammina. 3 2 2 3 2 2 2 2 4.3 IL DIMENSIONAMENTO DELLE COLONNE DI ASSORBIMENTO Ci si riferirà inizialmente al caso di assorbimento per poi evidenziare le differenze con lo strippaggio. Il progetto di massima di una colonna di assorbimento continua prevede il calcolo della quantità di solvente necessaria a realizzare la prevista riduzione del contenuto di soluto nella miscela di gas. Inoltre, in base al tipo di apparecchiatura impiegata, si dovranno calcolare il numero di stadi, per le colonne a stadi, o l’altezza di riempimento, per le colonne a riempimento, necessarie per ottenere la separazione voluta. La risoluzione si può effettuare per via grafica analogamente a quanto fatto per la distillazione con il metodo di McCabe e Thiele, ovvero riferendosi ad una retta di lavoro, che rappresenta la relazione tra le composizioni delle correnti all’interstadio, e ad una curva di equilibrio, che in alcuni casi potrà anche essere una retta di equilibrio, che rappresenta la relazione tra le correnti in uscita da ogni piatto. Anche in questo caso verranno individuate condizioni limite di per poi ottenere le condizioni operative che consentiranno di determinare l’esatto rapporto tra le portate. pinch Caratteristiche del progetto di massima 4.3.1 I bilanci di materia e la retta di lavoro Le ipotesi per l’applicazione del metodo di McCabe e Thiele nel caso di distillazione implicavano la costanza, lungo la colonna, delle portate molari di vapore e liquido. Questa condizione era necessaria affinché la relazione tra le correnti all’interstadio fosse l’equazione di una retta (retta di lavoro). Nelle operazioni di assorbimento e strippaggio sono le portate nette di solvente liquido e gas inerte a rimanere costanti. Di conseguenza i bilanci di materia parziali riferiti al soluto e le relazioni di equilibrio dovranno essere riferiti alle portate nette con le composizioni espresse in rapporti molari. Le relazioni di equilibrio e la retta di lavoro andranno rappresentate su un piano X/Y per la costruzione grafica di McCabe e Thiele. Parametri caratteristici di assorbimento/strippaggio Riferendosi alla Fig. 4.5, il bilancio di materia sul soluto si scriverà: G ⋅ Y + L ⋅ X = G ⋅ Y + L ⋅ X (4.21) i i u u Bilancio di materia sul soluto