absorcion

OBJETIVO
El objetivo de esta práctica consiste en la determinación experimental del coeficiente volumétrico global de trasferencia de materia, KLav, a través de un sistema bifásico gas-líquido sometido a diferentes condiciones y en equipos con distintas configuraciones. A partir del análisis de los resultados se asentarán las bases principales de la transferencia de materia a través del sistemagas-líquido.
INTRODUCCIÓN
Las operaciones de intercambio de materia son de vital importancia en cualquier proceso industrial e implica una gran parte del capital necesario en el mismo. De esta manera, el conocimiento de los principios de la transferencia de materia cobra verdadera importancia a la hora de diseñar cualquier proceso industrial.
Algunos ejemplos de las aplicaciones industriales deabsorción gas-líquido son:
Recuperación de NH3
Procesos de aeración relacionados con el de tratamiento de aguas.
En general, procesos de separación de productos.
El coeficiente global volumétrico, KLav, es un parámetro que se utiliza para evaluar la transferencia de materia a través de una interfase y que depende de las condiciones fluidodinámicas reinantes en dicha interfase, de su geometría yde la naturaleza de los fluidos y de los componentes involucrados. La inversa de este coeficiente puede entenderse como la resistencia que presenta la interfase en cuestión a la transferencia de materia bajo las condiciones especificadas anteriormente. El término av (m2/m3) hace referencia al área de la superficie de contacto entre las fase por unidad de volumen de nuestro dispositivo, esto tieneuna enorme repercusión como se discutirá posteriormente.
Existen diferentes tipos de mecanismos de transferencia de materia:
Difusión molecular: En un sistema dado, el movimiento aleatorio de las moléculas de un componente tienden a anular o contrarrestar un gradiente de concentración provocado por dicho componente. Esto es, existe una transferencia de materia en función de un gradiente deconcentración y de una constante que determina la facilidad de dicho compuesto a difundir por el medio en cuestión. Esto se expresa mediante la Ley de Fick como se muestra a continuación:

Convección: Existe en fluidos en régimen turbulento ya que es debido a la mezcla de diferentes fracciónes del fluido con distintas concentraciones del componente en cuestión. Pueden diferenciarse a su vez dos tipos deconvección: la convección natural, en la que el movimiento de los fluidos es debido únicamente a diferencias de densidades, y la convección forzada, caracterizada por la presencia de una fuerza externa que potencia la trasmisión de materia.
A continuación se muestran las ecuaciones que describen la transferencia de materia. Las ecuaciones 2 y 3 hacen referencia a la transferencia de materia en unafase (gas o líquida) mediante el uso de los coeficientes individuales de transferencia de materia, y . Pero presentan el gran inconveniente de que los valores de y son muy costosos de medir. Las ecuaciones 4 y 5 solucionan esta desventaja mediante la utilización de los coeficientes globales de transferencia de materia, los cuales nos permiten utilizar las concentraciones totales entre ambasfases y no de las concentraciones de la interfase.




El coeficiente global volumétrico, KLav, es un parámetro que se utiliza para evaluar la transferencia de materia a través de una interfase y que depende de las condiciones fluidodinámicas reinantes en dicha interfase, de su geometría y de la naturaleza de los fluidos y de los componentes involucrados. La inversa de este coeficiente puedeentenderse como la resistencia que presenta la interfase en cuestión a la transferencia de materia bajo las condiciones especificadas anteriormente. El término av (m2/m3) hace referencia al área de la superficie de contacto entre las fase por unidad de volumen de nuestro dispositivo.
Reordenado la ecuación 5:

Los valores de y pueden hallarse a partir de los datos de equilibrio mediante la Ley de...