Transferencia de calor de gas a liquido

Transferencia de calor de gas a líquido
En caso de transferencia de calor de la fase gas a la fase líquido, el flujo de calor hacia el líquido es a través de una capa límite debido a la evaporación del líquido del droplet. Los vapores emanan de los vaporizing droplets desvían el gas que envuelve a los droplets y aquí tiende a disminuir la velocidad de transferencia de calor al líquido. Buchanan(1994) propuso la siguiente modificación del número de Nusselt para predecir el coeficiente de transferencia de calor de este fenómeno:

Y la transferencia de calor de la fase liquida es dada por:

Sabiendo que la cantidad del calor transferida a la fase liquida, la fracción líquido de la alimentación en el j-esimo elemento de volumen puede ser obtenido de la relación

En últimos términosdel lado derecho de la Ecuacion superior, la relación Qgl/λ es la cantidad de liquido siendo vaporizado por segundo.
Balance de calor
Es asumido que la alimentación de hidrocarburos atomizados, después de venir en el contacto con el catalizador caliente del regenerador, instantáneamente consigue la temperatura de vaporización. Después la alimentación de los droplets comienza vaporizando así comolos flujos de calor de la fase solida a la fase gas y de la fase gas a los droplets de líquido. Simultáneamente la ruptura de vapor de hidrocarburo toma lugar en la superficie de catalizador y el calor endotérmico viene del catalizador caliente. La temperatura de la fase solida decrece a lo largo de la altura del incrementador debido a estos dos efectos del calor, el calor de la fase gas y elcalor de la reacción de ruptura. Los incrementos de temperatura de la fase gas así como la temperatura de los restos de la fase solida más alta que la de la fase gas. Sin embargo, cuando la temperatura de gas llega a ser igual a la temperatura de la fase solida, la temperatura de ambas fases disminuye en el más lejano de la salida del incrementador debido al calor endotérmico de las reacciones deruptura. En la entrada (el primer elemento de volumen del incrementador del reactor) la fase solida de la entrada de temperatura, Ts,in, es calculada por la toma de una cuenta de calor especifico de catalizador, vapor y liquido de alimentación.
En ausencia de datos de calor de reacción para la ruptura de pseudo-componentes, los datos de calor de combustión son usados para predecir el calor dereacción. El calor de combustión de un pseudo componente, Hcomb (BTU/lb), es estimada por la siguiente ecuación en términos de la gravedad API del hidrocarburo

Los ºAPI de cada pseudo componente (APIi) fue calculado mientras se generan pseudo componentes usando la gravedad especifica obtenida por el método propuesto por Miquel y Castells. Las ecuaciones para Hcomb fueron obtenidas por curvasapropiadas de métodos gráficos propuestos por Maxwell. La curva apropiada fue hecha de tal manera que no haya discontinuidad en los valores del calor de combustión predichos por estas tres ecuaciones. Por originalidad, estas ecuaciones son presentadas en términos de BTU/lb. Sin embargo para la estimación del calor de ruptura del i-esimo pseudo componente, dando mth y nth pseudo componente en términos dekJ/kmol, la siguiente ecuación puede ser usada.

El factor multiplicante 2.326 es para convertir el calor de combustión de BTU/lb a kJ/kg, y Hcoke es el calor de combustión de coque (kJ/kg). De esta manera el calor de ruptura en el elemento de volumen puede ser calculado por la suma de la ecuación de Hri,m,n para todas las reacciones factibles.
Debería ser notado que para los casos (i) cuando lafase gas tiene una temperatura menor que la fase solida, y (ii) cuando la fase solido y gas tienen igual temperatura, la separación de la energía para el balance de ecuaciones para el j-esimo elemento de volumen es requerido. Esta ecuación puede ser escrita así:
Caso (i): cuando la temperatura de la fase gas es menor que la temperatura de la fase solida.

El calor exotérmico de adsorción del...