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

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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

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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

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0

Z

ZA

Z

ZZAZ

Z

ZAZ

S

SKC

S

SN

S

SN

A

Z

ZZAZZAZKC

NN

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A

Z

ZAZZAZ

z

KCNN

Z

0

lim

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

NA

AZ

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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

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az

dCDN AABAZ

0

A

AAB

KCdzdz

dCDd

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DONDE ES CONSTANTE

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

ABD

0

A

A

AB KCdzdzdC

dD

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02

2

A

AAB KCdz

CdD

)44.17(02

2

ECKCdz

CdD A

AAB

ABD

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AAB

A CD

K

dz

Cd

2

2

ZD

KSenbCZ

D

KCosbCC

ABABA 21

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)0()0( 210ABAB

A D

KSenbC

D

KCosbCC

01 ACC

dz

ZD

KSenbCZ

D

KCosbCd

dt

dC ABABA

21

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dz

dCZ

D

KCos

D

KCZ

D

KSenb

D

KC A

ABABABAB

21

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)0()0( 210ABAB

A D

KSenbC

D

KCosbCC

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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