Se desea obtener el valor de la humedad en (gH2Ovapor / gAire Seco) contenida en el mayor gasto de aire de salida, que cumpla simultáneamente con las siguientes condiciones:

Práctica 2. Rapidez de transferencia de masa

Torre de pared mojada

• González Blanco Víctor Enrique
• Hernández Tolentino Elizabeth
• Zuñiga Lule Marco A.

PROBLEMA

Se desea obtener el valor de la humedad en (gH2Ovapor / gAire Seco) contenida en el mayor gasto de aire de salida, que cumpla simultáneamente con las siguientes condiciones:

1. La mayor rapidez de humidificación.

2. La mínima resistencia de transferencia de masa.        

3. El menor gradiente de concentraciones.

Además de seleccionar el diámetro de la columna y utilizar agua a temperatura ambiente.

INTRODUCCIÓN

La transferencia de masa por convección se debe al movimiento de los fluidos. En la convección natural, la transferencia se debe a las diferencias de concentración o de temperaturas entre las diversas porciones de un fluido.

En la convección forzada el flujo se produce por medio de una bomba, un ventilador, un compresor o por una caída libre.

Los fluidos pueden pasar por el interior o exterior de tubos, sobre láminas por el interior de torres empacadas, por torres de platos o por otros tipos de equipos y geometrías. Por ello se deben dar cuenta de la velocidad del fluido, sus propiedades y la geometría del sistema del sistema para predecir la transferencia de masa.

En la mayoría de los casos, en donde la transferencia de masa se efectúa desde una superficie a un fluido, las corrientes de convección desaparecerán cerca de la vecindad de la superficie. En esos casos una película muy delgada del fluido, sin turbulencia cubre la superficie. En esa película el flujo es laminar y la transferencia de masa se da por difusión. Como la difusividad es pequeña, la principal resistencia de transferencia de masa se ubica en esa capa, por ello, un aumento en la velocidad del fluido mejorara la transferencia de masa, principalmente debido a que disminuye el grosor de la película que provoca la principal resistencia.

El mecanismo que hace posible la difusión turbulenta, es la aparición de turbulencia o remolinos. Si la difusión molecular es microscópica, la transferencia turbulenta es macroscópica.  La transferencia de masa molecular esta siempre presente y se sobreimpone a la turbulenta.

Si la resistencia a la transferencia de masa se ubicara en la película que cubre la superficie, la cantidad de masa transferida para el caso de difusión a través de un componente estacionario sería:

[pic 3]

En donde Z2-Z1 es el espesor de la película estacionaria. Este espesor es por lo general desconocido, por lo que la ecuación anterior se suele poner como:

[pic 4]

Donde ky es el llamado coeficiente de transferencia de masa.

Son muchas variables que afectan el valor del coeficiente ky. Ente ellos se encuentran los números adimensionales de: Sherwood, Reynolds y Schmit

RESULTADOS EXPERIMENTALES

Tabla 1. Datos obtenidos a partir de la celda A

Tabla 2. Resultados obtenidos en la celda B.

MEMORIA DE CÁLCULO

Determinación de la presión de vapor del agua, a partir de la Ecuación de Antoine.

[pic 5]

A=12.04840

B=4030.182

C=-38.15

[pic 6]

Para corroborar si el cálculo es correcto se comparó con un dato obtenido en el manual del ingeniero químico (Perry) el valor obtenido fue de          

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