TRANSFERENCIA DE MATERIA IWQ224 DIFUSIÓN CONVECTIVA
ECUACIÓN DE CONTINUIDAD
+
+ =
+
+
=
DIFUSIÓN TURBULENTA UNIDIRECCIONAL INTERFASE XAo
FLUIDO A, ….
XAo
NAo JAo
NAo
X (z) k`
0
XAb
XAb z
Sub capa laminar
DIFUSIÓN TURBULENTA UNIDIRECCIONAL Veamos la imagen del proceso real bajo un modelo de teoría de película, la que supone que toda la resistencia del proceso de TM está localizada en un espesor estancado de fluido. Naturalmente que por lo visto anteriormente, Coeficiente que impera a cualquier velocidad de TM
DIFUSIÓN TURBULENTA UNIDIRECCIONAL ° los coeficientes son afectados por las velocidades de TM hacia fuera de la fase (NAo+NBo+NCo+…. ´ significa que el coeficiente es medido a baja velocidad de TM (NAo+NBo+NCo+…. 0). Este coeficiente viene informado o se obtiene mediante correlaciones.
DIFUSIÓN TURBULENTA UNIDIRECCIONAL En CONCLUSIÓN
ECUACIÓN GENERAL PARA EL FLUJO DE DIFUSIÓN, UNIDIRECCIONAL, SIN REACCIÓN QUIMICA OBS: El factor de corrección del coeficiente que incluye dos efectos: 1. Corrección por aporte del flujo global en dirección de la difusión 2. Corrección para la velocidad de TM de acuerdo a la teoría de la película.
EJEMPLO En una sección particular de cañería lejos de la planta, la concentración inicial de cloro Cl2 es 0.5 mg/l. El diámetro de la cañería es de 20 cm, la velocidad de flujo es 0.5 m/s y la temperatura es 20°C. Encuentre la máxima disminución de concentración de cloro en un cañería larga de 200 m. Asuma que el cloro sólo se consume en la superficie de la cañería y que la concentración del cloro a la superficie de la cañería es el cero.
EJEMPLO Un absorbedor de gas se utiliza para eliminar vapores de benceno (C 6H6) del aire mediante el contacto con un aceite no volátil a 300 K y 1 atm. En un cierto punto en el absorbedor, la fracción molar de benceno, en la mayor parte de la fase de gas es de 0,02, mientras que la correspondiente concentración de gas-benceno interfacial es de 0,0158. El flujo de benceno en ese punto se mide como 0,8 g/m 2s. a) Calcular el coeficiente de transferencia de masa en la fase gaseosa en ese punto en el equipo, expresando la fuerza de conducción en términos de fracciones mol (Resp: 2,381 (mol/m2s). b) Calcular el coeficiente de transferencia de masa en la fase gaseosa en ese punto en el equipo, expresando la fuerza motriz en términos de concentraciones molares, kmol/m 3 (Resp: 0,06 m/s)
EJEMPLO Estimar la tasa de sublimación de un cilindro de UF6 (peso molecular 352), de 1 cm de diámetro y 10 cm de largo expuesto a una corriente de aire que fluye normal al eje del cilindro a una velocidad de 1 m / s. La temperatura de la superficie del sólido es 303K, temperatura a la cual la presión de vapor de UF6 es 27 KPa. El aire se encuentra a 1 atm y 323K Para el flujo de un fluido en ángulo recto a un cilindro circular, el coeficiente de transferencia de calor promedio alrededor de la periferia del cilindro está dada por (Eckert y Drake, 1959), = 0,43 + 0,532 , , ,
(1 ≤ ≤ 4000)
