Presion

En todos los casos que involucran a la transferencia de
masa, necesariamente debe transferirse también calor.
Cuando se transfiere un componente de una fase gaseosa
a una solución en fase líquida, se desprende el calor
latente asociado con la condensación. Cuando se
transfiere un componente de una solución en un disolvente
a otra solución en otro, como en la extracción
líquido-líquido, sedesprende la diferencia entre los calores
de disolución del soluto en los dos disolventes. Se
presentan efectos caloríficos similares en destilación,
adsorción, lixiviación, secado, etc. En cada caso, la
temperatura interfacial se ajustará por sí misma, de manera
que a estado estable, la velocidad de transferencia
de calor establecerá un equilibrio con la velocidad
equivalente detransferencia de calor asociada con la
transferencia de masa. En operaciones en donde la transferencia
de masa se lleva a cabo por contradifusión
equimolar, como en la destilación, o en operaciones
donde los efectos del calor latente son pequeños, como
en la extracción líquido-líquido, absorción gaseosa en
soluciones diluidas y lixiviación, la transferencia de calor
tiene menor importancia comomecanismo limitante de la
velocidad. En otros, en especial donde existe una transferencia
neta de masa desde la fase gaseosa a una fase
condensada o viceversa, la velocidad de transferencia
de calor es importante. En estos casos, limita de manera
significativa la velocidad a la que puede transferirse la
masa. Aun en otras operaciones tales como ebullición,
condensación, evaporación ycristalización, las transferencias
de masa y calor ocurren de manera simultanea
en grandes cantidades, pero las velocidades a las que se
presenta la transferencia simultánea de masa y calor
puede determinarse considerando tan sólo la velocidad
de transferencia de calor desde una fuente externa.
Entre las operaciones en donde tanto la transferencia
de calor como la de masa afectan a la velocidad, lahumidificación
y deshumidificación son las más simples y
también las que tienen una aplicación más directa de la
teoría. Aquí, participan sólo dos componentes y dos fases.
La fase líquida, que con mucha frecuencia es el
agua, es un solo componente, y la fase gaseosa consiste
en un gas incondensable, por lo general aire, en donde
está presente algo de vapor de la fase líquida. Debido
a lasimplicidad inherente, en este capítulo se estudiarán
las relaciones básicas para operaciones que involucran
una transferencia simultánea de calor y masa con relación
a la humidificación y deshumidificación.
Los principios de la transferencia simultánea de calor
y masa tal y como se desarrollan aquí para la evaporación
de un líquido sin una fuente de calor externa, son
también fundamentalespara la cinética de reacciones.
Los problemas de transferencia de masa hacia un punto
de reacción y de la transferencia de calor desde el mismo,
son exactamente paralelos. Sin embargo, la reacción
química no permite que exista un equilibrio termodinámico
en la interfase, mientras que dicho equilibrio sí
existe en la interfase en casos de vaporización. En una
evaluación de una situación de lacinética de una reacción
es indispensable incluir la velocidad de la reacción
química .
HUMIDIFICACION: APLICACIONES Y
EQUIPO INDUSTRIAL
Los procesos de humidificación pueden llevarse a cabo
para controlar la humedad de un espacio o bien, con
mayor frecuencia , para enfriar y recuperar agua poniéndola
en contacto con aire de baja humedad. El agua que
ha perdido calor a la atmósfera puedeutilizarse una vez
más de esta manera en intercambiado res de calor en toda
la planta. De manera alternativa, el agua podría
enfriarse en intercambiadores de calor de superficie. La
selección cae dentro del ámbito económico, con el diseñador
evaluando la pérdida de agua de enfriamiento
inherente al contacto aire-agua, contra el costo de suministro
y manejo de la fuente de enf riamiento...