1.-En una torre de paredes mojadas, se realiza transferencia de masa del soluto NH3 de la F.G.(aire) a la F.L.( agua), de la parte media se obtiene muestras donde los siguientes resultados de concentración del gas 18% de volumen y concentración del liquido 2% en peso del soluto. El coeficiente de transferencia de masa local en fase gaseosa, en fracción mol es 1.26x10-3

Kmol/m2s y el coeficiente de transferencia de masa en el liquido es de 1.39x10-3 Kmol/m2s.

La temperatura de operación de la torre es de 2ºC y una presión de 1.4 atm. Suponiendo que es recta la línea de fuerza motriz. Determinar el flux local de transferencia de masa en la fase liquida. Se desprecia la evaporación del líquido. Los datos de equilibrio para este sistema 2ºC y 1.14 atm son:

x 0.2250 0.1875 0.1550 0.1175 0.0820 0.0500 0.0325y 0.2625 0.1875 0.1375 0.0875 0.0500 0.0250 0.0125

Datos:

y AG=0.18 k y=1.26∗10−3 Kmol

m2s

X AL=2% peso k x=1.39∗10−3 Kmol

m2 s

N AFL=?

Solución:

x AL=

217

217

+9818.02

=0.021

N A=k x (x Ai−x AL)

Calculando θ

θ=tan−1(−K x

K y)=tan−1(−1.39∗10−31.26∗10−3 )=−47.808 ° ≅−48 °

N A=1.39∗10−3 Kmol

m2 s(0.112−0.021 )

T=2ºC

P=1.4 atm

N A=1.245∗10−4 Kmol

m2 s

2.- En una torre de absorción de paredes mojadas, se utiliza la correspondiente transferencia de masa de un gas (propano- aire) en un líquido (hidrocarburo no volátil) de peso molecular 18. De la parte media de la torre se obtiene muestras del gas y el líquido, las cuales son: concentración del propano en el líquido 0.74% en peso de propano.

El coeficiente de transferencia de masa local del líquido en fracción mol es

1.423x10-2 Kmol

m2 s

El coeficiente de transferencia en la torre es 1.302x10-2 Kmol

m2 satm. La temperatura

de funcionamiento de la torre es15ºC y una presión de operación de 0.9 atm. Sabiendo que para este problema la utilización de los coeficientes tipo K son los más recomendados. Determinar:

El flux local de transferencia de masa en la fase gaseosa, se desprecia cualquier tipo de evaporación de líquido los datos de equilibrio para este sistema a 15ºC y 0.9 atm de presión son:

x 0.500 0.400 0.300 0.200 0.100 0.050y 0.200 0.128 0.062 0.030 0.009 0.004

Datos:

y AG=0.19 k x=1.423∗10−2 Kmol

m2 s

X AL=0.74% peso KG=1.372∗10−2 Kmol

m2 satm

Solución:N A=k y ( y AG− y Ai)

x AL=

0.7444

0.7444

+99.2618.02

=0.003

Calculando k y

T=15ºC

P=0.9 atm

KG∗PBM=k y∗PBMPT

→k y=KG∗PT

k y=1.372∗10−2 Kmol

m2 satm∗0.9atm→k y=0.0123

Kmol

m2 s

θ=tan−1(−K x

K y)= tan−1(−1.423∗10−20.0123 )=−49.16 °

N A=0.0123Kmol

m2 s(0.19−0.018 )

N A=2.116∗10−3 Kmol

m2 s