Humidificación

Química. Experimentación en procesos químicos. Agua. Caudal. Aire. Líquido

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IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.

Podemos dividir el procedimiento experimental en dos partes:

a) Experimentos con caudal de agua constante y caudal de aire variable

En estos experimentos fijaremos un caudal de agua mediante la válvula y conectaremos la resistencia para que se caliente. Gracias a un controlador PD podremos seleccionar y mantener aproximadamente constante durante toda la práctica la temperatura de entrada del agua (T2).

Después realizaremos aproximadamente 12 experimentos (en nuestro caso 11) variando el caudal de aire en cada uno de ellos, pero manteniendo constante el caudal y condiciones de entrada del agua y la temperatura de entrada del aire.

Cuando tengamos fijados los caudales de aire y agua para cada experimento, esperaremos hasta que se alcance el régimen estacionario, es decir cuando dos medidas consecutivas de todas las variables son idénticas (unos 10 minutos aproximadamente) y mediremos los siguientes parámetros:

1) En el aire: hm, P, t.

2) En el agua: N.

3) Humedad relativa y temperatura del aire a la entrada y salida, haciendo uso del higrómetro digital.

4) Temperatura del agua a la entrada y salida.

b) Experimentos manteniendo el caudal del aire constante y el del agua variable

En este caso, fijaremos un caudal de aire y procediendo del mismo modo que en el caso anterior realizaremos 12 experimentos modificando en cada uno de ellos solamente el caudal de agua.

Tomaremos los mismos datos que en el apartado a).

Tanto en los experimentos del caso a) como en los del caso b) debemos procurar que el aire a la salida de la columna no se sature (condensen gotas de agua en el tubo de salida del aire) debido a que la temperatura del agua sea demasiado elevada. Para evitar esta situación se recomienda que la diferencia entre las temperaturas de entrada del agua y del aire (T2 - t1) no supere los 7 ºC.

Decir que ambos experimentos se aísla la columna para que el intercambio de calor solo tenga lugar entre el agua y el aire, es decir para que se comporte como una columna adiabática.

Después de cada experimento comprobaremos con un programa de cálculo para PC, que se encuentra en el mismo laboratorio, que se cumple el balance de energía, condición necesaria para que los experimentos se consideren válidos.

Nota: consideraremos que los experimentos son correctos si obtenemos errores menores del 10 %. Esta comprobación es simplemente para corroborar la bondad de nuestros resultados, posteriormente durante el desarrollo de los cálculos se calcularán los balances de energía de una forma más intensa, eliminando los puntos que no lo cumplan.

V. PRESENTACIÓN DE LOS RESULTADOS.

Determinación de los coeficientes de transporte y su variación con los caudales de gas y líquido.

1) Experimentos con caudal de líquido constante y caudal de aire variable.

Una vez realizados los experimentos construiremos la Tabla I, dónde aparecerán los siguientes parámetros experimentales:

- hm: lectura del manómetro de agua en cm H2O.

- P: lectura del manómetro de mercurio en cm Hg.

- Ppo: es la presión pre-orificio calculada como: Ppo = Patm + P (mm Hg).

- N: lectura del rotámetro.

- t1 y t2: son las temperaturas medias de entrada y salida de aire respectivamente en ºC.

-1 y 2: son las humedades relativas del aire a la entrada y salida respectivamente, obtenidas directamente de la lectura del higrómetro digital en (%).

- T1 y T2: son las temperaturas de salida y entrada del agua respectivamente en ºC.

Arriba de esta tabla aparece:

- Patm: presión atmosférica en mm Hg.

A partir de esta Tabla I, construiremos la Tabla II, donde aparecerán:

- qG· (PpoM/Tpo)0,5: producto que se obtiene a partir del calibrado del venturímetro que se muestra en el dispositivo esperimental:

qG· (PpoM/Tpo)0,5 = 1,3257·(hm(mm H2O))0,4588 (l/s)·(mm Hg·Kg/Kmol·K)0,5

- qG: es el caudal volumétrico de aire en (l/s) y se obtiene a partir del valor anterior, y de Ppo(mm Hg), M (peso molecular medio:peso molecular del aire: M = 28,9 Kg/Kmol) y Tpo (temperatura pre-orificio del gas, que coincide prácticamente con t1 ya que no existe ningún elemento calefactor entre el venturímetro y la entrada del aire en la columna(en K)):

qG = 1,3257·(hm(mm H2O))0,4588 / (Ppo·28,9/(t1+273,15))0,5 (l/s)

-pS1: presión de saturación del aire a la temperatura t1 (es la presión de vapor de agua a la temperatura que está el aire). Para obtener esta presión basta con sustituir en la ecuación de Antoine para el agua con t1:

pS1 = EXP ( 18,3036-(3816,44/(t1(K)-46,13))) (mm Hg)

- X1: humedad absoluta del aire a la entrada, calculada a partir de la ecuación (3) de la introducción donde aparece la humedad relativa (expresada en tanto por uno):

X1 = 0,622· pS1·(1) / (p- pS1·1 ) (Kg agua/Kg a.s.)

p: es la presión a la que se encuentra el aire en la antes de entrar a la columna, Ppo (mmHg)

- s1: calor húmedo del aire a la entrada, calculado mediante la ecuación (8) de la introducción:

s1 = 1+1,92·X1 (KJ/Kg aire seco)

- iG1: entalpía del aire húmedo a la entrada, calculada mediante la ecuación (12) de la introducción:

iG1 = ro·X1 +s1·t1 = 2479·X1+ s1·t1 (KJ/Kg a.s.)

donde ro: calor latente de vaporización del agua a 0ºC = 2479 KJ/Kg de agua

-pS2: presión de saturación del aire a la temperatura t2 (es la presión de vapor de agua a la temperatura que está el aire). El procedimiento de calculo es igual que para pS1 pero ahora utilizando la temperatura t2.

- X2: humedad absoluta del aire a la salida. El cálculo es similar al realizado para calcular X1, pero ahora utilizando los datos de salida (pS2, 2), y la p en este caso será la presión atmosférica (presión a la salida de la columna):

X2 = 0,622· pS2·(2) / (p - pS2·(2) ) (Kg agua/Kg a.s.)

- s2: calor húmedo del aire a la salida:

s2 = 1+1,92·X2 (KJ/Kg aire seco)

- iG2: entalpía del aire húmedo a la salida:

iG2 = ro·X2 +s2·t2 = 2479·X2+ s2·t2 (KJ/Kg a.s.)

- Mm1: peso molecular medio, calculado a partir del valor de X1, y de los pesos moleculares del aire y del agua. Podría admitirse un valor medio para todos los experimentos si X1 no varía apreciablemente.

M m1 = X1· PMagua + (1-X1)· PMaire

- : densidad del aire, calculada a partir de la ecuación de los gases perfectos:

 = Mm1 ·Ppo(Pa) / (8314·t1(K)) (Kg/m3)

- M1: caudal másico de aire a la entrada:

M1 =  (Kg/m3)· qG (m3/s) (Kg tot./s)

- M': caudal másico de aire seco a la entrada:

M' = M1/(1+X1) (Kg a.s./s)

Finalmente nos queda por calcular la última parte de esta Tabla II, que consiste en la comprobación del balance de energía, representado por la ecuación (42) de la introducción:

- M'·(iG2-iG1): primera parte de la igualdad de la ecuación (42) en (KJ/s). Se calcula simplemente sustituyendo.

- Lh: caudal de aire húmedo, calculado mediante el calibrado del rotámetro:

Lh = -2,394·10 -4 + 4,171·10 -4 ·N (Kg agua/s)

- Lh·cL·(T2-T1): producto que se calcula por simple sustitución y utilizando el valor de cL: calor específico del agua = 4,1868 KJ/Kg·K

Como hemos dicho con anterioridad, consideraremos experimentos válidos aquellos que cumplen el balance de energía:

M'·(iG2-iG1) = Lh·cL·(T2-T1)

podemos admitir discrepancias hasta del 10%. Por esto construiremos otra columna donde aparecerá:

-Error relativo (%): error cometido calculando el balance de energía por ambas ecuaciones:

Error = ABS( K1-K2) / K1·100

donde: K1 = Lh·cL·(T2-T1) y K2 = M'·(iG2-iG1)

Como podemos observar en esta tabla obtenemos algunos valores del error (concretamente 3) ligeramente mayores del 10%, aunque esta diferencia es tan insignificante que los consideraremos como correctos.

Ahora, con los experimentos correctos (al menos deben de ser siete) construimos la Tabla III, donde aparecerán los siguientes datos:

- hL/k' (KJ/Kg·C): parámetro obtenido mediante la determinación de la curva de Mickley utilizando el método de Runge-Kutta de 4º orden. Este cociente lo determinaremos de un modo iterativo basándonos en el diagrama de flujo del método de Runge-Kutta y utilizando la hoja de calculo.

- iGi1 (KJ/Kg):a partir de las ecuaciones (57) y (55) aplicadas a las condiciones de entrada y salida del aire.

iGi = 2,071662·103 - 5,332251·102·ti + 54,60956·ti2 - 2,7377763ti3 + 6,751409·10-2·ti4 - 6,545067·10-4·ti5

Donde 14 ºC 'Humidificación'
ti 'Humidificación'
28ºC; iGi (KJ/Kg a.s.) (55)

'Humidificación'

'Humidificación'
(57)

- iGi2 (KJ/Kg):igual que iGi1.

- (iGi-iG)1 (KJ/Kg): simple resta entre iGi1 e iG1 (calculado en la Tabla II).

- (iGi-iG)2 (KJ/Kg): simple resta entre iGi2 e iG2 (calculado en la Tabla II).

- (iGi-iG)ml (KJ/Kg): calculado como: (iGi-iG)ml = (iGi-iG)1-(iGi-iG)2 / ln((iGi-iG)1/(iGi-iG)2).

- Ni: Número de Unidades de Transmisión. Como en nuestro caso la curva de equilibrio es prácticamente una línea recta en el tramo de operación considerado, se puede emplear la aproximación de la media logarítmica y calcular Ni mediante la ecuación:

Ni = (iG2-iG1) / (iGi-iG)ml.

- k'a (Kg agua/s·m3·X): a partir de la ecuación (48) y habiendo calculado Ni llegamos a: (teniendo en cuenta que aC =aM =a )

k´a =(M'/S)·Ni / l = (M'/((/4)·Di(m)2))·Ni / l

donde S = superficie de la columna, Di = 3,54 cm es el diámetro interno y l = 0,8 m es la longitud de la columna.

- hLa (KJ/ s·m3·C): calculado como (hL/k')·k'a.

-X2 (Kg agua/Kg a.s.): obtenido en la Tabla II.

- s1 (KJ/C·Kg a.s.): de la Tabla II.

- s2 (KJ/C·Kg a.s.): de la Tabla II.

- smed(KJ/C·Kg a.s.): media aritmética entre s1 y s2.

- hca (KJ/ s·m3·C): parámetro calculado utilizando la aproximación de Lewis:

hca / (k'a ·s) = 1 para el sistema aire-agua. Por lo tanto: hca = 1· k´a · smed

Con los datos obtenidos representamos en papel doble logarítmico los tres coeficientes en función del caudal de gas variable, GRAFICAS 1,2 y 3, y proponemos para el caudal de agua constante tres ecuaciones obtenidas mediante un ajuste potencial a cada una de las representaciones:

k´a = 174,75 M´ 0,6614 r2 = 0,9294 (60)

hLa = 16922 M´ 0,9128 r2 = 0,5438 (61)

hca = 173,61 M´ 0,6585 r2 = 0,9287 (62)

El caudal de agua es ligeramente variable aunque podemos suponer que es prácticamente constante y damos el valor medio de Lh = 3,044·10-3 kg agua/s.

En dos experimentos comprobaremos que la aproximación de la media logarítmica resulta adecuada para el cálculo del Número de Unidades de Transmisión:

Cuando la variación total de la temperatura del agua es menor de 10 ó 12 ºC, se puede considerar con suficiente aproximación que la variación de iGi es prácticamente lineal con Ti y por tanto también lo será la variación de iGi con iG, de manera que el gradiente de fuerza impulsora (iGi- iG) también variará linealmente con iG.

En este caso, se puede llegar a deducir fácilmente que el número de unidades de transferencia (Ni) vendrá dado por:

Ni = 'Humidificación'

Vamos a demostrar esto matemáticamente, utilizando los valores de iG y ti obtenidos en la hoja de cálculo (Método de Runge-Kutta) y resolviendo la integral por Simpson (tomando 10 intervalos). Veremos que el valor obtenido de Ni es muy similar al obtenido mediante el método de la media logarítmica, que es la forma como calculamos el número de unidades de transferencia en la TABLA III.

Experimento 5, caudal de aire variable y caudal de agua constante:

iG

ti

iGi

1/(iGi - iG)

21,3777

18,8415

53,4704

0,03116

24,1667

19,3248

54,7991

0,03265

26,9558

19,8092

56,0996

0,03431

29,7448

20,2939

57,3967

0,03616

32,5338

20,7776

58,7180

0,03819

35,3228

21,2589

60,0916

0,04037

38,1118

21,7369

61,5445

0,04268

40,9008

22,2107

63,0991

0,04505

43,6898

22,6794

64,7721

0,04743

46,4789

23,1427

66,5733

0,04976

49,2679

23,6005

68,5052

0,05198

Ni (Simpson) = 1,1382

Ni (med.log.) = 1,1103

Experimento 9, caudal de aire variable y caudal de agua constante:

iG

ti

iGi

1/(iGi - iG)

21,0262

17,9037

50,7288

0,03367

23,6128

18,4691

52,4113

0,03472

26,1994

19,0383

54,0168

0,03595

28,7860

19,6103

55,5677

0,03734

31,3727

20,1833

57,0994

0,03887

33,9593

20,7550

58,6552

0,04049

36,5459

21,3232

60,2812

0,04213

39,1325

21,8857

62,0190

0,04369

41,7191

22,4409

63,9028

0,04508

44,3058

22,9877

65,9537

0,04619

46,8924

23,5257

68,1792

0,04698

Ni (Simpson) = 1,0471

Ni (med.log.) = 1,0239

2) Experimentos con caudal de líquido variable y caudal de aire constante

El procedimiento de cálculo utilizado en estas condiciones es similar al explicado para el apartado 1). Obteniendo así las Tablas I', II' y III'. En este caso los errores relativos obtenidos no superan en ningún caso la barrera del 10%.

Y como antes, con los datos obtenidos representamos en papel doble logarítmico los tres coeficientes en función del caudal de líquido, GRAFICAS 4,5 y 6, y proponemos para el caudal de aire constante tres ecuaciones obtenidas mediante un ajuste potencial a cada una de las representaciones:

k´a = 7,8501 Lh0,1739 r2 = 0,9826 (63)

hLa = 7,0024 Lh-0,378 r2 = 6521 (64)

hca = 8,0156 Lh0,1756 r2 = 0,9829 (65)

El caudal de aire es ligeramente variable aunque podemos suponer que es prácticamente constante y damos el valor medio de M'med = 2,137·10-3 kg a.s./s.

Como en el apartado anterior, en dos experimentos comprobaremos que la aproximación de la media logarítmica resulta adecuada para el cálculo del Número de Unidades de Transmisión:

.

Experimento 1, para caudal de aire constante y de agua variable:

iG

ti

iGi

1/(iGi - iG)

21,7785

15,1367

41,7226

0,05014

23,8954

16,0150

44,5311

0,04846

26,0124

16,8889

47,4741

0,04659

28,1293

17,7665

50,3057

0,04509

30,2462

18,6508

52,9326

0,04408

32,3632

19,5411

55,3820

0,04344

34,4801

20,4333

57,7733

0,04293

36,5970

21,3217

60,2769

0,04223

38,7140

22,2007

63,0651

0,04107

40,8309

23,0661

66,2647

0,03932

42,9478

23,9161

69,9253

0,03707

Ni (Simpson) = 0,9249

Ni (med.log.) = 0,9091

Experimento 9, para caudal de aire constante y de agua variable:

iG

ti

iGi

1/(iGi - iG)

21,5249

18,4215

52,2733

0,03252

24,1713

18,9428

53,7526

0,03381

26,8176

19,4666

55,1820

0,03526

29,4640

19,9918

56,5870

0,03687

32,1104

20,5165

57,9995

0,03863

34,7567

21,0390

59,4549

0,04049

37,4031

21,5576

60,9873

0,04240

40,0494

22,0706

62,6261

0,04429

42,6958

22,5771

64,3945

0,04609

45,3421

23,0763

66,3057

0,04770

47,9885

23,5679

68,3628

0,04908

Ni (Simpson) = 1,0752

Ni (med.log.) = 1,0499

3) Proponer tres ecuaciones finales correspondientes a los tres coeficientes en función de Lh y M'.

Con las ecuaciones que disponemos:

k´a = 174,75 M´ 0,6614 r2 = 0,9294 (60)

hLa = 16922 M´ 0,9128 r2 = 0,5438 (61)

hca = 173,61 M´ 0,6585 r2 = 0,9287 (62)

k´a = 7,8501 Lh0,1739 r2 = 0,9826 (63)

hLa = 7,0024 Lh-0,378 r2 = 6521 (64)

hca = 8,0156 Lh0,1756 r2 = 0,9829 (65)

podemos llegar a tres ecuaciones finales en función de Lh y M'. El procedimiento es el siguiente:

Para k'a:

En realidad la ecuación que buscamos se puede relacionar con la ec. (60) suponiendo que Lh no aparece en la ecuación porque al suponerse un valor medio su se encuentra dentro del coeficiente 174,75 calculado en el ajuste. O también se puede relacionar con la ec (63) suponiendo que M' no aparece en la ecuación porque al suponerse un valor medio se encuentra dentro del coeficiente de valor 7,8501 del ajuste.

Por lo tanto la ecuación será del tipo:

k´a = K Lh0,1739 0,6614

y según lo dicho el coeficiente K lo calcularemos con las dos ecuaciones citadas y después sacaremos un valor medio:

7,8501 = K1 M´ 0,6614

K1 = 7,8501 / M' 0,6614

174,75 = K2 Lh0,1739

K2 = 174,75 / Lh0,1739

Sustituyendo M' y Lh por sus valores medios y sacando una media de K1 y K2 llegamos a la ecuación:

k´a = 467,67 Lh0,1739 M' 0,6614 (66)

Para hLa continuamos con el mismo procedimiento:

K1 = 7,0024 / M' 0.9128

K2 = 16922 / Lh-0,378

hLa = 1905,05 Lh-0.378 M' 0,9128 (67)

Y también para hca:

K1 = 8,0156 / M' 0,6585

K2 = 173.61 / Lh0,1756

hca = 469,87 Lh0,1756 M' 0,6585 (68)

En estas ecuaciones los caudales conservan el mismo valor del exponente que en los ajustes por lo que vemos una mayor influencia por parte de la variación del caudal de aire que por la variación del agua.

Nota: Estas ecuaciones se han obtenido de manera empírica, por eso solo se pueden aplicar en las condiciones e intervalos que condicionan esta práctica.

V.1. CÁLCULO DE hL/k' MEDIANTE LA DETERMINACIÓN DE LA CURVA DE MICKLEY UTILIZANDO EL MÉTODO DE RUNGE-KUTTA.

Para el calculo de hL/k' para cada experimento vamos a basarnos en el diagrama de flujo presentado en la introducción, utilizando para ello el procedimiento iterativo de la hoja de cálculo excel.

El procedimiento de cálculo es el siguiente:

  • Comenzamos poniendo en cada celda los valores iniciales de los siguientes parámetros calculados experimentalmente: t1, iG1, iG2, t2, h = (iG1- iG2)/10.

  • Como podemos ver en la introducción, el diagrama de flujo utilizado consta de 4 pasos en los que se calcula K1, K2, K3 y K4. Estas variables cambiarán para cada valor de j, comprendido entre 0 y 9, intervalo adecuado para obtener el valor experimental de iG2.

  • El cálculo de ti (temperatura en la interfase) lo realizamos utilizando el método de Newton, para ello escribiremos en una celda la ecuación:

F(ti) = 'Humidificación'
(57')

En la siguiente celda pondremos su derivada como F'(ti). En otra celda pondremos la ecuación:

Ti+1 = ti - F(ti) / F'(ti) (58)

Y para finalizar en un celda previa a las 3 anteriores, pondremos el valor de ti que irá iterando de acuerdo con la siguiente condición de tipo IF:

ti = SI (ti = 0;20;SI(ABS(ti+1 - ti)'Humidificación'
1E-3;ti;ti+1))

Como podemos observar en esta celda, hemos puesto una condición inicial para obtener el resultado adecuado y no cometer errores. Para comenzar nuestro proceso de iteración supondremos un valor de hL/k' y cuando el valor de ti+1 sea igual a ti nuestra iteración habrá acabado encontrando el valor final de ti. Obteniendo como se muestra en el diagrama de flujo los valores de iGi, y K1. Del mismo modo obtendremos los valores de K2, K3 y K4.

Realizamos el programa hasta j = 9, que nos dará un valor de iGj+1 igual al valor experimental de iG2. Y si tj+1 es igual al valor experimental de t2 entonces el valor supuesto para hL/k' era el correcto sino tendremos que probar con otro valor. Para acelerar esta búsqueda introducimos una condición IF en la celda de hL/k':

hL/k' = SI(hL/k' =0;10;SI(ABS(t2- tj+1)<0,0001; hL/k'; hL/k' +1*( t2- tj+1)))

De esta manera calculamos el valor de hL/k' para los 23 experimentos.

A continuación se muestra la hoja de cálculo excel donde aparece el procedimiento de cálculo para el primer experimento a caudal de aire constante y de líquido variable.

(Al final de la memoria presentamos como ejemplo la hoja de cálculo para el experimento 1 a caudal de aire constante y de agua variable).

V.2 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LA CURVA DE MICKLEY.

Con los datos obtenidos en la aplicación del método de Runge-Kutta para el experimento 1 (a caudal de aire constante y de agua variable) representamos la curva de equilibrio, la recta operativa y la curva de Mickley:

CURVA DE MICLEY

RECTA OPERATIVA

CURVA DE EQUILÍBRIO

t

iG

T1

iG1

ti

iGi

20,20

21,778

15,8

21,7784941

15,14

41,723

19,74

23,895

T2

iG2

16,02

44,531

19,42

26,012

24,8

42,9478415

16,89

47,474

19,23

28,129

17,77

50,306

19,13

30,246

18,65

52,933

19,13

32,363

19,54

55,382

19,21

34,480

20,43

57,773

19,35

36,597

21,32

60,277

19,56

38,714

22,20

63,065

19,81

40,831

23,07

66,265

20,10

42,948

23,58

68,415

En la gráfica 7 aparecen representadas estas curvas. Como podemos ver la recta operativa está por debajo de la curva de equilibrio porque estamos en un proceso de humidificación y no de deshumidificación. La curva de Mickley también se encuentra por debajo de la curva de equilibrio, hecho que ocurre sea cual sea el proceso, ya que si no hay saturación o sobresaturación, la entalpía del aire siempre es inferior a la de saturación a una temperatura dada. Además en ningún momento alcanza la curva de equilibrio por lo que no existe la posibilidad de formación de nieblas (saturación del aire) en ninguna sección de la columna.

VI. DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS.

Procederemos ahora a realizar un breve comentario sobre las gráficas obtenidas:

  • Gráficas 1 y 4: en estas gráficas podemos observar como k'a aumenta con el caudal de aire y agua respectivamente. También se puede comprobar como el aumento es considerablemente mayor para el aumento de caudal de aire.

  • Gráficas 3 y 6: aquí observamos como los valores de hca son de la misma magnitud que los obtenidos para k'a, ya que para la interacción aire-agua la relación de Lewis se considera igual a uno, y el calor húmedo del aire utilizado también es muy próximo a la unidad. Además se comporta de manera muy similar en función de los caudales de aire y agua.

Los ajustes para k'a y hca manteniendo el caudal de aire constante tienen un índice de correlación mejor que los obtenidos para el caudal de agua constante donde los puntos para los caudales de aire más bajos son los que más se alejan del ajuste potencial.

  • Gráficas 2 y 5: finalmente en estas gráficas observamos como los valores obtenidos para hLa son mucho mayores que los obtenidos para los dos coeficientes anteriores. Observando los ajustes potenciales de las representaciones podemos decir que hLa disminuye con el caudal de agua y por el contrario aumenta con el de aire. Aunque estos ajustes son poco fiables ya que los coeficientes de correlación son bastante malos sobre todo para la variación del caudal de aire, esto es debido a que hLa no sigue ninguna tendencia clara ya que esta calculado a partir de una relación de coeficientes.

Como hemos comentado el coeficiente de transmisión de calor para el líquido es grande comparado con el de la fase gaseosa. Por tanto, como primera aproximación se puede suponer que toda la resistencia a la transmisión de calor reside en la fase gaseosa y que la temperatura de la interfase aire-agua es igual a la temperatura de la masa global de líquido. Por consiguiente, en cualquier parte de la torre, ti (temperatura en la interfase) es igual a la temperatura del agua.

Durante toda la practica trabajamos con los coeficientes de transmisión de calor individuales, ¿Qué ocurriría si intentáramos basar el diseño de humidificadores en el coeficiente global de transmisión de calor entre las fases líquida y gaseosa? Este tratamiento no sería satisfactorio puesto que las cantidades de calor transmitidas a través del líquido y del gas no son las mismas, debido a que se utiliza algo de calor en producir evaporación en la interfase. De hecho, en el fondo de una torre alta la transmisión de calor tanto en la fase líquida como en la gaseosa pueden ser hacia la interfase. Otra objeción al empleo de coeficientes globales consiste en que la relación de Lewis solamente se puede aplicar a los coeficientes de transferencia de calor y materia en la fase gaseosa.

VI. BIBLIOGRAFIA

  • Ingenieria química. Tomo I. J.M. Coulson y J.F. Richardson, Editorial reverté.

- Apuntes de clase de "Operaciones de separación"

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUÍMICA

EXPERIMENTACIÓN EN INGENIERIA QUIMICA IV

DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE LOS COEFICIENTES INDIVIDUALES DE TRANSPORTE EN INTERACCIÓN AIRE-AGUA