transferencia de masa

Transferencia
de masa
Formulas de difusivilidad

Dr. Arturo Cadena
Ramirez


Trabajo 2

CRITERIO DE MEARS PARA DIFUSIÓN EXTERNA
El criterio de mears utiliza la velocidad dereacción media, y –rA (kmol/cat*s). Mears
propuso que:

-r’ Apb Rn

0.15

kcCAb

Donde:
n= orden de reacción
R= radio de la partícula de catalizador, m
pb= densidadvolumétrica del lecho de catalizador, kg/m3
CAb= la concentración volumétrica kmol/m3
kc= coeficiente de transferencia de masa, m/s
El coeficiente de transferencia de masa se puede calcular apartir de la correlación
apropiada para las condiciones del flux a través del lecho. Mears también propuso que la
temperatura del seno del fluido, T es prácticamente igual a latemperatura de la superficie
externa del granulo cuando:

-ΔHRs (-r’A) pb RE
hT ² Rg

Donde:
h= coeficiente de trasferencia de calor, KJ/m2*s*K
Rg = constante de los gases KJ/mol*K
ΔHRs= calor de reacción, KJ/mol
E= la energía de activación KJ/Kmol

0.15

CRITERIO DE WEISZ-PRATER PARA DIFUSIÓN INTERNA
Utiliza valores medidos de la velocidad de reacción –rA(obs), para determinar si la
difusión interna está limitando la reacción. Este criterio se puede deducir con la siguiente
ecuación:
ᵑ

=3(ϕ1cothϕ1-1)

El miembro izquierdo es elparámetro de Weisz-Prater:

CWρ = ᵑX

=

x

=

Si sustituimos:

y

=-

AS

Sn pr R²

Dc CAS
En la ecuación:

CWP = -r’ A (obs)
-r’ As

CWP = ᵑ

-rAS pc R²
Dc CAS= -r’ A (obs)
Dc CAS

= -rAS pc R²
Dc CAS

Todos los términos de la ecuación se miden o bien se conocen. Por tanto podemos
calcular Cwp. Si:

CWP

1

La difusión internalimita severamente la velocidad de reacción:

CWP

1

Bibliografía:
 H. Scott Fogler (H.S.F.). Elementos de la ingeniería de las reacciones
químicas, Tercera Edición.