Exercícios Resolvidos de Transferência de massa entre fases

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Enunciado

Construiu-se uma torre de recheios na intenção de absorver C O 2 do ar, utilizando-se água pura a 20°C como solvente e com velocidade superficial igual a 0,013 m/s, assim como anéis de Raschig cerâmicos de 13 mm. Considerando que o dióxido de carbono esteja diluído em relação aos inertes das duas fases e sabendo que a fase líquida é que controla a operação, estime o coeficiente volumétrico individual de transferência de massa utilizando a correlação de Normam, apresentada abaixo:

k x a = 530 ⋅ D A B L ⋅ ρ L M L ⋅ u L v L 0,75 ⋅ S c L   1 / 2

Dados: g   =   9,81   m / s 2 e visto o C O 2 estar diluído em água, as propriedades da corrente líquida serão tomadas como sendo às da água, ρ L = 998,2   k g / m 3 , v L = 1,01 ⋅ 10 - 6   m 2 / s , σ L = 72,47 ⋅ 10 - 3   N / m , M L = 18,015   g / g m o l e D A B L = 1,69 ⋅ 10 - 9   m 2 / s .

Passo 1

O enunciado pediu pra gente encontrar o coeficiente volumétrico de transferência de massa, com a correlação dada, e nos deu alguns dados… Então vamos lá!

Para usar a correlação de Normam:

k x a = 530 ⋅ D A B L ⋅ ρ L M L ⋅ u L v L 0,75 ⋅ S c L   1 / 2

Precisamos encontrar o Número de Schmidt, S c L , podemos achar ele assim:

S c L = v L D A B L

Substituindo os dados que temos:

S c L = 1,01 ⋅ 10 - 6 1,69 ⋅ 10 - 9 = 597,63

Show! Agora temos todos os parâmetros que precisamos! Vamos utilizar então a correlação dada, substituindo os nossos dados:

k x a = 530 ⋅ 1,69 ⋅ 10 - 9 ⋅ 998,2 18,015 ⋅ 0,013 1,01 ⋅ 10 - 6 0,75 ⋅ 597,63 1 / 2

O coeficiente volumétrico individual de transferência de massa, pela correlação de Normam, será:

k x a = 1,466   k g m o l / m 3 / s

Prontinho!

Resposta

k x a = 1,466   k g m o l / m 3 / s