Uma corrente gasosa contendo
de
em bases molares entra em contato com uma corrente líquida isenta do soluto. Na temperatura e pressão ( 10 atm ) do sistema, a constante de Henry é igual a 25 atm , os coeficientes individuais de transferência de massa são, respectivamente,
e
.
Determine o valor dos coeficientes globais de transferência de massa, as composições da interface e o fluxo molar de
entre as fases.
Passo 1
O problema trata de transferência de massa de
de uma fase gasosa para uma fase líquida pura. Temos:
– Fracção molar no gás em balanço: .
– Pressão total: .
– Constante de Henry: , o que dá a relação de equilíbrio
– Fracção molar no gás em balanço:
– Pressão total:
– Constante de Henry:
e, em base molar no gás,
– Coeficientes individuais de filme:
(base líquido) e
(base gás).
Queremos os coeficientes globais e
, as composições de interface
e
, e o fluxo molar
de
.
Queremos os coeficientes globais
Passo 2
Calculamos primeiro o coeficiente de partição
Passo 3
Usamos a fórmula da resistência em série para obter
e
:
Substituindo valores:
Passo 4
Para determinar o fluxo
e as composições de interface, usamos o modelo de película combinado com a condição de equilíbrio:
-
. -
. -
.
Da equação 1,
. Substituímos em 2 e 3:
Como
,
Logo,
Resposta
Coeficientes globais:
Composições de interface:
Fluxo molar de :
Composições de interface:
Fluxo molar de