Transferencia de Masa en Un Lecho Empacado (5)

Problema 7.3.4 Geankoplis. Transferencia de masa en un lecho empacado. Fluye agua pura a 26.1 °C a una velocidad de 5.514 x10-7 m3/s a través de un lecho empacado con esferas de ácido benzoico de 6.375 mm de diámetro. El área superficial total de la esfera del lecho es de 0.01198 m2 y la fracción de vacío es de 0.436. El diámetro de la torre es de 0.0667 m. La solubilidad del ácido benzoico en agua es 2.948x 10 1 0-2 kg mol/m3. a) Pronostique el coeficiente de transferencia de masa kc y compárelo con el valor experimental de 4.7665x10-6 m/s de Wilson y Geankoplis b) Utilice el valor experimental de kc para predecir la concentración de salida del ácido benzoico en el agua que sale

Procedimiento para resolver a)

Utilizar propiedades físicas del agua a 26.12 °C, µ= 0.8718 x 10-3 Pa*s, ρ=996.7 kg/m3. A 25 °C µ= 0.8940 x 10-3 Pa*s y DAB = 1.21 x 10-9 m2/s. Paso 1: Corrigiendo la difusividad a temperatura de 26.1°C DAB= DAB 25 °C *(T 26.1°C/T 25°C)*(ρ25°C/ρ26.1 °C) Área de corte transversal = (pi/4)(D torre ˆ2) Velocidad de flujo=Q agua m3/s /Área transversal de la torre Nsc= µ/ρ*DAB NRe = DVρ/µ JD=(1.09/€(fracción de vacío))*(NRe) -2/3 JD=(Kc/V)*(Nsc)2/3 de esta ecuación ecuación se despeja despeja Kc= coeficiente coeficiente de transferencia transferencia de masa Comparar con 4.665 x 10 -6 m/s

b) Procedimiento para resolver b)

Cai =2.948 x 10-2, Ca1=0, A=0.1198, Q=5.514 x 10-7; A*Kc [ ((Cai-Ca1)-(Cai-Ca2))/Ln (Cai-Ca1)/Cai-Ca2) ]= Q (Ca2-Ca1) De la ecuación anterior despejar y resolver Ca 2 Solución Ca 2 =2.842 x 10 -3