Operación de Transferencia de Masa

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Difusión con Reacción Homogenea

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En este caso el gas A se disuelve en el líquido B y difunde en la fase liquida. Al mismo tiempo que difunde, la substancia A sufre una reacción química irreversible de primer orden: A + B + AB por lo tanto el balance considerara el termino de producción o generación de consumo según sea el caso

Para la expresión cinética se tomara una constante de velocidad de primer orden para la descomposición química de A y S como el área de sección transversal del liquido. El termino cinético representa el numero de miles de A que desaparecen por unidad de volumen y unidad de tiempo. Considerando que productos y reactivos están presentes a bajas concentraciones

Balance de materia

)14.17( ZAZZAzA SKCSNSZN

Dividiendo la EC 17.4-1 entre ZS

ZS

0

A

Z

ZZAZ

Z

ZAZ KCNN

Volumen de elemento diferencial

0

Z

ZA

Z

ZZAZ

Z

ZAZ

S

SKC

S

SN

S

SN

A

Z

ZZAZZAZKC

NN

A

Z

ZAZZAZ

z

KCNN

Z

0

lim

)24.17(........0 ecKCdz

NA

AZ

Si A y AB están presentes a bajas concentraciones, la EC. 17.0-1 se puede escribir con buena aproximación de la siguiente forma

)34.17( ECaz

dCDN AABAZ

az

dCDN AABAZ

0

A

AAB

KCdzdz

dCDd

DONDE ES CONSTANTE

Substituyendo la Ec. 17.4-3 en la 17.4-2, se obtiene

ABD

0

A

A

AB KCdzdzdC

dD

02

2

A

AAB KCdz

CdD

)44.17(02

2

ECKCdz

CdD A

AAB

ABD

AAB

A CD

K

dz

Cd

2

2

ZD

KSenbCZ

D

KCosbCC

ABABA 21

)0()0( 210ABAB

A D

KSenbC

D

KCosbCC

01 ACC

dz

ZD

KSenbCZ

D

KCosbCd

dt

dC ABABA

21

dz

dCZ

D

KCos

D

KCZ

D

KSenb

D

KC A

ABABABAB

21

)0()0( 210ABAB

A D

KSenbC

D

KCosbCC

APLICACIONESNos sirve para determinar la concentración de alguna sustancia

Estimar el efecto de la velocidad de reacción química sobre la velocidad de absorción de un gas en un tanque agitado