Uma corrente de água para lavagem é introduzida no topo de uma torre de transferência de massa onde uma corrente de ar escoa em contracorrente. Para um ponto na torre, a corrente de água contem
de
e o ar é essencialmente livre de A . Para as condições de operação da torre, os coeficientes de transferência de massa do filme são
e
. As concentrações esta na região da lei de Henry onde
com
. Determine
a) O fluxo de massa global de A.
b) O coeficiente de transferência de massa global,
e
.
a) O fluxo de massa global de A.
b) O coeficiente de transferência de massa global,
Passo 1
O enunciado descreve uma torre de lavagem em contracorrente onde a fase líquida contém na região considerada
de soluto A e o ar de contrapercorrente está praticamente isento de A (
). Os coeficientes de transferência de massa nas películas são
(base líquido) e
(base gás). A interface líquido–gás satisfaz a lei de Henry
com
. Vamos usar a teoria das duas películas para obter primeiro o fluxo global de A e depois os coeficientes globais
e
.
Passo 2
Pela teoria das duas películas temos para o fluxo molar em estado estacionário
Como
e pela lei de Henry
, igualamos as duas expressões:
Passo 3
Resolvendo a equação acima para
:
Em seguida, o fluxo global é
Passo 4
Substituindo numericamente
temos
Passo 5
Os coeficientes globais unificados nas duas fases obedecem às somas de resistência:
para base gás
para base gás
para base líquido
Substituindo os valores
Resposta
a)
.
b)
e
b)
e