7/23/2019 CL07 A03 AB MWR VelocidadMinimaMojado 080909 V0

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Kister

Capitulo 8

Packing Design and Operation

8.2.2.- Efficiency flow regimes (Pg. 471)

Generalmente la velocidad mnima de mojado est entre 0,5 y 2 gpm/ft2para rellenos al azar y

0,1 y 0,2 gpm/ft2para rellenos estructurados.

8.2.15.- Minimum wetting rate (Pg. 511)

La mnima velocidad de mojado (MWR Minimum Wetting Rate) es la mnima relacin entre el

caudal volumtrico y el rea de la columna que permite estabilidad en el relleno. Es la carga

lquida por debajo de la cual la pelcula lquida se rompe y la deficiencia de lquido causa el

secado de parte de la superficie del relleno. En este caso el rea disponible para la transferencia

de masa disminuye y la eficiencia cae.Schmidt describe el MWR en trminos de las fuerzas de mojado y secado en una mancha seca

del relleno en la zona de un film descendente de lquido. Mientras que la gravedad y las fuerzas

viscosas se oponen al secado, la tensin superficial y los esfuerzos de corte del vapor tienden a

secar la superficie que esta en contacto con el film descendente de lquido.

Por lo tanto el MWR aumenta al aumentar la tensin superficial y la densidad, y al disminuir la

viscosidad del lquido.

El tamao grande del relleno y las pobres caractersticas de mojado del mismo contribuyen a

aumentar el MWR.

A altas velocidades de vapor tambin se necesita incrementar el MWR ya que se hacen

importantes las fuerzas de arrastre (shear)

Se dice que un sistema tiene tensin superficial positiva (+) cuando la tensin superficial dellquido se incrementa a medida que desciende en la columna y tensin superficial negativa (-)cuando la tensin superficial disminuye a medida que el lquido desciende por la columna. Si la

tensin superficial no cambia al descender se tiene un sistema neutral.

Como se analiz anteriormente, la tendencia a romperse, de un film lquido, es mayor para un

sistema con tensin superficial negativa que para uno con tensin positiva.

McDougall estima que el MWR es el doble para un sistema negativo que para uno positivo.

Schmidt observ que la inundacin y el MWR siguen dos patrones distintos y que en ciertas

circunstancias se puede alcanzar la inundacin a valores menores que el MWR.

Estos casos se pueden dar en destilacin a vaco y con lquidos de alta tensin superficial y bajaviscosidad.

Predicciones por correlacin

Schmidt desarroll la siguiente correlacin basada en su modelo para rellenos la azar.

( )

( )

2 29 3

0.50.5

1 cos0.3182

1

L

MW

L p

CQ

T a

=

(0.1)

3

41633.6 LLL

C

= (0.2)

7/23/2019 CL07 A03 AB MWR VelocidadMinimaMojado 080909 V0

2/2

2.8

, 1

0.9 SLS F

uT

u

=

(0.3)

donde:

CLes el nmero de pelcula lquidaTLes el nmero esfuerzo de deformacin (shear stress)

es el ngulo de contactouS es la velocidad superficial

uS,FL es la velocidad superficial en condiciones de inundacin

Prediccin por regla de Thumb

Las reglas ms populares para MWR en rellenos al azar

a) Regla citada por Ludwig

23

MW

gpmQ

ft= (0.4)

esta regla es muy conservadora y un rango ms apropiado es entre 0.5 y 2 gpm/ft2.

En algunos servicios no acuosos se pueden manejar caudales lquidos tan bajos como 0.1 a 0.25

gpm/ft2.

Esta regla se aplica cuando el mojado parcial (underwettting) no es un problema.

b) Regla de Glitsch

Para rellenos al azar CMR cuando tienen ms de 43 ft2/ft3

Material MWR MWR MWR

(gpm/ft2) m3/m2s m3/m2h

Ceramico no vidriado 0.2 0,000136 0.49

Metal oxidado (acero al carbono, cobre) 0.3 0,000204 0.73

Metal tratado superficialmente 0.4 0,000272 0.98

Cermico vidriado 0.8 0,000543 1.95

Vidrio 1.0 0,000679 2.44

Metal brillante (acero inoxidable, tantalio) 1.2 0,000815 2.93

PVC-CPVC 1.4 0,000951 3.42

Polipropileno 1.6 0,001087 3.91

Fluoropolimeros (Tipo PFTE) 2.0 0,001358 4.89