Ejercicio:

El soluto A se absorbe de una mezcla gaseosa de A y B en una torre de paredes mojadas por el lquido que fluye hacia abajo por la pared como pelcula. En un punto de la torre la concentracin general del gas es yAG = 0.25 fraccin mol y la concentracin general de lquido es xAL = 0.05. La torre opera a 298 K y 1.013 x 105 Pa y los datos de equilibrio son:

Mediante correlaciones experimentales se han determinado los siguientes coeficientes individuales de transferencia de masa:Ky=1.465x10-3 Kmol/m2.s.fraccion molKx=1.967x10-3 Kmol/m2.s.fraccion molEstimar las concentraciones en la interfase.

Solucin:

Punto de anlisis : yAG = 0.25 , xAL = 0.05

1. Se sabe:Kx=Kx / (1-XA) iM Ky=Ky/(1-YA)iM(1-XAM)iM = (1-XAL) (1-XAi) / Ln((1-XAL)/ (1-XAi))(1-YAM)iM = (1-YAG) (1-YAi) / Ln((1-YAG)/ (1-YAi))2. Se construye una tabla :(1-XA)iM(1-YA)iMKx=Kx/(1-XA)iMKy=Ky/(1-YA)iM-Kx/Ky=-Kx/(1-XA)iM/ky/(1-YA)iMXarbitrarioYarbitrarioXAiYAi

111.967x10-31.465x10-3-1.3426621160.20.048600680.1630.0923

0.89230.82402.2043 x10-31.7778 x10-3-1.23990.20.064010.1690.1023

0.88910.82162.2112 x10-31.7830 x10-3-1.24060.20.06380.1690.1923

3. Llenando la tabla:Se supone (1-XA)iM a (1-YA)iM iguales a 1 (sistemas diluidos ; Kx=kx y Ky=ky)Se halla Kx y Ky y con estos la pendiente De la ecuacin:-Kx/Ky= YAG- -YAi) / (XAL XAi)YAi = YAG - ( -Kx/Ky). (XAL XAi) Suponemos XAi = 0.20YAi = 0.25 + 1.342662116 (0.05-0.20) = 0.04860068

Ubicamos el punto X arbitrario igual a 0.20 y Y arbitrario igual a 0.0486 y unimos con el punto ( XAL , YAG ) y en la recta que intercepta a la curva de equilibrio leemos los XAi , YAi .XAi = 0.163 YAi = 0.0972Ahora hallamos:(1-XA)iM = (1-0.05) (1-0.163) / Ln((1-0.05)/ (1-0.163)) = 0.892307

(1-YA)iM = (1-0.25) (1-0.0972) / Ln((1-0.25)/ (1-0.0972)) = 0.8240

Y se procede como al principio (3)Finalmente:XAi = 0.169YAi=0.1023(1-XA)iM = 0.88917----- > Kx= 2.2121 x10-3Kx =1.967x10-3(1-YA)iM =0.82163 ----- > Ky = 1.783030 x10-3Ky =1.465 x10-3Adicional a estos resultados podemos obtener: XAi = 0.169YAi = 0.1023NA = Kx (XAi XAL) = 2.21216 x10-3 (0.169 0.05 )NA = 2.6325 x 10 -4 Kmol / m2.sNA = Ky . ( YAG YAL ) = 1.783030 x 10 -3 (0.25-0.1023)NA =2.6334 x 10 -4 Kmol / m2.s NA = 2.6330 x 10-4 Kmol / m2.s