Exercícios FT3

2o LISTA DE EXERCÍCIOS DE TRANSFERÊNCIA DE MASSA
1- Para um sistema isotérmico e diluído em que o componente A é transferido da fase líquida à gasosa, a relação de equilíbrio é dada por yAi = 1,25xAi. Em um certo ponto do equipamento experimental o líquido contém 60% em mols de A e a composição de A na fase gasosa é 20%. O coeficiente individual de transferência de massa do filme gasoso apresenta o valor 1,5x10-3 kgmol/(m2.s.yA) e a transferência da fase gasosa é 30% da global. Calcule:
a) o fluxo molar de A;
b) as frações molares de A no equilíbrio;
c) os coeficientes globais kx, Kx, Ky.
Solução: L  G
Dados:
ky = 1,5x10-3 kgmol/(m2.s.yA) yAi = 1,25xAi yAG = 0,20 xAL = 0,60
1/ky = 0,30(1/Ky)
Cálculo de Ky
Ky = 0,30ky ‘’= 0,30[1,5x10-3 kgmol/(m2.s.yA)]
Ky = 4,5x10-4 kgmol/(m2.s.yA)]
Cálculo de yAi e xAi



y A G  y Ai kx  ky x A L  x Ai



0,2  1,25x Ai kx 
0,6  x Ai
1,5x10 3

1
1
m


Ky
ky kx 1
1
1,25

 kx 4,5x10 4
1,5x10 3 k x  8,04x10 4 kgmol/(m 2 .s.x A )

0,2  1,25x Ai
8,04x10 4


0,6  x Ai
1,5x10 3
1

 5,36 x10 

0,2  1,25x Ai
0,6  x Ai

 x Ai  0,29

yAi  1,25xAi  1,25(0,29)  yAi  0,363
Cálculo de NAy (L  G)

N A,Z  k x  x AL  xAi   8,04x10 4 kgmol/(m 2 .s.x A )0,60  0,29 
N A,Z  2,492x10 4 kgmol/(m 2 .s)
Cálculo de Kx

1
1
1
1
1




Kx
mk y kx 1,25(1,5x10 3 )
8,04x10 4
1
 1777,1144  K x  5,63x10 4 kgmol/(m 2 .s.x A )
Kx

2- Uma coluna de 50 cm de diâmetro, recheada de anéis de Raschig cerâmicos de diâmetro nominal igual a 16 mm, foi construída para absorver 90% de CO2 presente em 0,75% (em mols) numa corrente de ar. Sabendo que a torre opera a 40C e 1atm, utilizou-se água como agente absorvedor com velocidade superficial igual a 0,013 m/s, a qual é alimentada no topo da coluna e escoa em contracorrente em relação ao fluxo do gás. Entretanto, verificaram-se traços de CO2 na água de alimentação, os quais foram estimados, em porcentagem molar, em 2x10 -5%. Depois de medir as taxas molares de