3 tmi
DESCRIPTION
TRANSFERENCIA DE MASATRANSCRIPT
-
SEPARATAS DEL CURSO "TRANSFERENCIA DE MASA"
TRANSFERENCIA D E MASA INTERFACIAL
1. INTRODUCCION
A) Fuerza impulsora
Fase gas Fase lquida
X A L
El no equilibrio hace que en cada fase exista una diferencia de concentraciones que origina la fuerza impulsora para la transferencia de masa.
Si el sistema llega al equilibrio cesa la transferencia de masa
B) Potencial qumico
Mi=M0 + R T ^ J i y A G
ESTADO D E NO EOUTLD3RIO ESTADO D E EOUTLD3RIO
YKG
Fza. Imp.
U A L
NA=K{yAG-XAL) NO A
X A I ,
U A
SI
Autor: Ing. Pedro Pizarra Sols [email protected]
-
SEPARATAS DEL CURSO "TRANSFERENCIA DE MASA"
C) Curva de equilibrio
GAS
AIRE
NH 3 (A)
LIQUIDO
GAS
V A I
YA2
Y A 3
XA3 X A I
D) Estado estacionario AGUA ,
AIRE +
NH 3 (A)
Grados de libertad o varianza
V = C - F + 2 = 3 - 2 + 2 = 3 Fijamos P V
T
Y A 2 V
Y A 3
\L yAG
X A I
X A 2
X A 3
I I
Observacin: y A G , no varan con el tiempo, pero si con la posicin
Autor: Ing. Pedro Pizarra Sols [email protected]
-
SEPARATAS DEL CURSO "TRANSFERENCIA DE MASA"
2. TRANSFERENCIA DE MASA LOCAL ENTRE DOS FASES
Fza. Imp.
Datos : y A G , x A L , k x , k y Incgnitas : x A i , y ^
NA =ky ^ A G ~ yAl)=kx (xA - *AL ) ^
yAG -y M XAL XAi
En un diagrama y vs x , es la ecuacin de una recta de pendiente - (kx/ky) y que pasa por el punto ( y A Q , x A L )
y se tiene la curva de equilibrio
y Ai =f{xAi) , entonces
Solucin grfica
Paso 1: Se grfica recta y curva, para luego hallar la interseccin de ambas, lo que nosdaxA. , y A .
Paso 2: Clculo de N A a partir de cualquiera de las dos ecuaciones de [ 1 ]
15
-o
G
tu o c o o
y*
Curva do distribucin en el / equilibrio
Pend ien tes - /
P '
'M 'M
Concentracin de sofuto en el lquido
Autor: Ing. Pedro Pizarro Sols [email protected]
-
SEPARATAS DEL CURSO "TRANSFERENCIA DE MASA"
Solucin analtica
Paso 1 : Se tiene dos ecuaciones con dos incgnitas y se resuelve para hallar X A L y yAG-
Paso 2: Clculo de N A a partir de cualquiera de las dos ecuaciones de [ 1 ]
3. COEFICIENTES GLOBALES DE TRANSFERENCIA DE MASA LOCAL ENTRE DOS FASES
Intencin: NA = K (yAG - xAL ) [2]
Error : ( y A G - X A L ) no es completamente fuerza impulsora
Obervacin: y A G y X A L se hallan en diferentes fases
Solucin : Reemplazar X A L por una composicin en la fase gas que la represente, es decir por y A * Entonces: X A L > y A * Definimos un CTM global K y
NA=Ky(yAG-yA) [3]
Clculo de la relacin entre K y k's
yAG - yA* = yAG - yA + ( y A i - yA* ) Pero ( y A i - y A * ) = m' ( x A i - x A L*)
yAG - yA* = yAG - YAi + m' ( X A - X A L * )
Reemplazando :
Autor: Ing. Pedro Pizarra Sols [email protected]
-
SEPARATAS DEL CURSO "TRANSFERENCIA DE MASA"
Pero en la ecuacin [2] tambin se puede reemplazar y A G por xA* y definimos otro CTM global K x
N A = K x ( X A ~ X A L )
Clculo de la relacin entre K y k's
xA* - x A L = (xA* - x A ) + (xA i - x A L ) Pero (xA*- x A i ) = (y A G - y A i ) /m"
xA* - x ^ = ( y A G - YA ) / m" + (xA i - x A L )
Reemplazando:
NA=A+NA. Kr m" k.. k.
1 1 J _
Kr~m"K kr
Definimos : 1_
K
K
: Porcentaje de resistencia de la fase lquida con respecto a la resistencia total
Porcentaje de resistencia de la fase gas con respecto a la resistencia total
Aplicaciones:
Si kx ~ky y m'->0
Entonces J ^ 1 Ky ky
Si kx&k y m"->
Entonces J i _
m - oo
/w'->0
Autor: Ing. Pedro Pizarro Sols [email protected]
-
SEPARATAS DEL CURSO "TRANSFERENCIA DE MASA"
Todo el desarrollo anterior se realiz para la transferencia de A en B estancado
Para el caso general, se tendr para el flux:
%j _E*F XnNj^N-yAJ _NA NA/2N-xAL G NJTLN - yAiC 2N *L l n - xK
y se obtendr una ecuacin que no es una recta
NJ^N-yAJ (NA/2N A, L FL/FC
J1LN l A , i
que junto con J^ ; ~f{xAi) ,
permite hallar grficamente los valores de y A , X A
y tambin podemos definir CTM globales:
A7 A -NA/2N-y Ni Fm ln-NJ2N - x A , L A 2 N OG - j2N - yA< c ZNOL "* NJ2N - x*A
Observacin: Para transferencia de masa en cilindros sencillos
\
JL-JL m K ~ k k.
Hallar k^pr y k y, p r y hallar K y p r de
1 1 m
^y,pr ^y,pr ^x,pr
-y "y "x
RESUMEN DE COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE MASA
CTM CTM LOCAL CTM PROMEDIO (para toda la superficie) PARA UNA
FASE O GLOBAL
CTM EN CADA FASE
CTM GLOBAL
CTM EN CADA FASE
CTM GLOBAL
N B = 0 k x k v K X K y ^x,pr *-y,pr K x ,pr K y p r Caso general F L F G F Q L F Q G FL,pr FG,pr FoL,pr FO G,pr
Autor: Ing. Pedro Pizarra Sols [email protected]