Considere um reactor tubular com um enchimento de esferas de ácido benzóico de 0.2 cm de diâmetro. As esferas têm
de superfície por
de leito de enchimento. Uma corrente de água com uma velocidade superficial de circulação de
atinge
da saturação em ácido benzóico depois de atravessar 100 cm de enchimento.
a) Qual é o coeficiente de transferência de massa?
b) Qual é o coeficiente de transferência de massa médio, baseado numa média logarítmica?
a) Qual é o coeficiente de transferência de massa?
b) Qual é o coeficiente de transferência de massa médio, baseado numa média logarítmica?
Passo 1
O enunciado dá um leito de esferas (diâmetro
) com área específica
. A água circula com velocidade superficial
e, ao percorrer
de leito, a concentração alcança
da saturação, isto é,
onde
é a concentração de saturação. O conteúdo é transferência de massa em fluxo pistão num leito empacotado, e vamos usar o balanço diferencial
Passo 2
Integramos o balanço de
(onde
) até
(onde
):
Como
, isso dá
Passo 3
Isolando o produto
:
Passo 4
O coeficiente de transferência de massa líquido
obtém‐se dividindo por
:
Passo 5
Para achar o coeficiente médio usando média logarítmica de diferença de concentração definimos
e a diferença log‐média
O fluxo médio por volume é
então o coeficiente médio
satisfaz
Resposta
a)
(logo
).
b) (baseado em média logarítmica).
b)