Calculadora Coeficiente de película de masa líquida en columnas empaquetadas

✖El flujo de masa líquida es una medida de cuánta masa de líquido pasa a través de un punto particular en un período de tiempo determinado.ⓘ Flujo de masa líquida [L_W]			+10% -10%
✖El Volumen de Empaque se define como el volumen ocupado por el material de empaque en una columna.ⓘ Volumen de embalaje [V_P]			+10% -10%
✖El área interfacial efectiva representa el área interfacial total por unidad de volumen dentro de un sistema multifásico.ⓘ Área interfacial efectiva [a_W]			+10% -10%
✖La viscosidad del fluido en columna empaquetada es una propiedad fundamental de los fluidos que caracteriza su resistencia al flujo. Se define a la temperatura total del fluido.ⓘ Viscosidad del fluido en columna empaquetada [μ_L]			+10% -10%
✖La densidad del líquido se define como la relación entre la masa de un fluido determinado con respecto al volumen que ocupa.ⓘ Densidad del líquido [ρ_L]			+10% -10%
✖El diámetro de la columna empacada se refiere al diámetro de la columna donde se lleva a cabo la transferencia de masa o cualquier otra operación unitaria.ⓘ Diámetro de columna de columna empaquetada [D_c]			+10% -10%
✖El área interfacial por volumen se refiere al área de superficie de la interfaz entre las dos fases (generalmente un líquido y un gas) por unidad de volumen del material de empaque.ⓘ Área interfacial por volumen [a]			+10% -10%
✖El tamaño del empaque se refiere a las dimensiones y características del material de empaque o las partes internas de la columna.ⓘ Tamaño de embalaje [d_p]			+10% -10%

✖El coeficiente de transferencia de masa en fase líquida cuantifica la efectividad del proceso de transferencia de masa.ⓘ Coeficiente de película de masa líquida en columnas empaquetadas [K_L]

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Fórmula

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Coeficiente de película de masa líquida en columnas empaquetadas

Fórmula

`"K"_{"L"} = 0.0051*(("L"_{"W"}*"V"_{"P"}/("a"_{"W"}*"μ"_{"L"}))^(2/3))*(("μ"_{"L"}/("ρ"_{"L"}*"D"_{"c"}))^(-1/2))*(("a"*"d"_{"p"}/"V"_{"P"})^0.4)*(("μ"_{"L"}*"[g]")/"ρ"_{"L"})^(1/3)`

Ejemplo

`"0.022994m/s"=0.0051*(("1.4785kg/s/m²"*"3.03215m³"/("0.175804925321227m²"*"1.005Pa*s"))^(2/3))*(("1.005Pa*s"/("995kg/m³"*"0.6215m"))^(-1/2))*(("0.1788089m²"*"0.051m"/"3.03215m³")^0.4)*(("1.005Pa*s"*"[g]")/"995kg/m³")^(1/3)`

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Coeficiente de película de masa líquida en columnas empaquetadas Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Coeficiente de transferencia de masa en fase líquida = 0.0051*((Flujo de masa líquida*Volumen de embalaje/(Área interfacial efectiva*Viscosidad del fluido en columna empaquetada))^(2/3))*((Viscosidad del fluido en columna empaquetada/(Densidad del líquido*Diámetro de columna de columna empaquetada))^(-1/2))*((Área interfacial por volumen*Tamaño de embalaje/Volumen de embalaje)^0.4)*((Viscosidad del fluido en columna empaquetada*[g])/Densidad del líquido)^(1/3)
K_L = 0.0051*((L_W*V_P/(a_W*μ_L))^(2/3))*((μ_L/(ρ_L*D_c))^(-1/2))*((a*d_p/V_P)^0.4)*((μ_L*[g])/ρ_L)^(1/3)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 9 Variables

Constantes utilizadas

[g] - Aceleración gravitacional en la Tierra Valor tomado como 9.80665

Variables utilizadas

Coeficiente de transferencia de masa en fase líquida - (Medido en Metro por Segundo) - El coeficiente de transferencia de masa en fase líquida cuantifica la efectividad del proceso de transferencia de masa.
Flujo de masa líquida - (Medido en Kilogramo por segundo por metro cuadrado) - El flujo de masa líquida es una medida de cuánta masa de líquido pasa a través de un punto particular en un período de tiempo determinado.
Volumen de embalaje - (Medido en Metro cúbico) - El Volumen de Empaque se define como el volumen ocupado por el material de empaque en una columna.
Área interfacial efectiva - (Medido en Metro cuadrado) - El área interfacial efectiva representa el área interfacial total por unidad de volumen dentro de un sistema multifásico.
Viscosidad del fluido en columna empaquetada - (Medido en pascal segundo) - La viscosidad del fluido en columna empaquetada es una propiedad fundamental de los fluidos que caracteriza su resistencia al flujo. Se define a la temperatura total del fluido.
Densidad del líquido - (Medido en Kilogramo por metro cúbico) - La densidad del líquido se define como la relación entre la masa de un fluido determinado con respecto al volumen que ocupa.
Diámetro de columna de columna empaquetada - (Medido en Metro) - El diámetro de la columna empacada se refiere al diámetro de la columna donde se lleva a cabo la transferencia de masa o cualquier otra operación unitaria.
Área interfacial por volumen - (Medido en Metro cuadrado) - El área interfacial por volumen se refiere al área de superficie de la interfaz entre las dos fases (generalmente un líquido y un gas) por unidad de volumen del material de empaque.
Tamaño de embalaje - (Medido en Metro) - El tamaño del empaque se refiere a las dimensiones y características del material de empaque o las partes internas de la columna.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Flujo de masa líquida: 1.4785 Kilogramo por segundo por metro cuadrado --> 1.4785 Kilogramo por segundo por metro cuadrado No se requiere conversión
Volumen de embalaje: 3.03215 Metro cúbico --> 3.03215 Metro cúbico No se requiere conversión
Área interfacial efectiva: 0.175804925321227 Metro cuadrado --> 0.175804925321227 Metro cuadrado No se requiere conversión
Viscosidad del fluido en columna empaquetada: 1.005 pascal segundo --> 1.005 pascal segundo No se requiere conversión
Densidad del líquido: 995 Kilogramo por metro cúbico --> 995 Kilogramo por metro cúbico No se requiere conversión
Diámetro de columna de columna empaquetada: 0.6215 Metro --> 0.6215 Metro No se requiere conversión
Área interfacial por volumen: 0.1788089 Metro cuadrado --> 0.1788089 Metro cuadrado No se requiere conversión
Tamaño de embalaje: 0.051 Metro --> 0.051 Metro No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

K_L = 0.0051*((L_W*V_P/(a_W*μ_L))^(2/3))*((μ_L/(ρ_L*D_c))^(-1/2))*((a*d_p/V_P)^0.4)*((μ_L*[g])/ρ_L)^(1/3) --> 0.0051*((1.4785*3.03215/(0.175804925321227*1.005))^(2/3))*((1.005/(995*0.6215))^(-1/2))*((0.1788089*0.051/3.03215)^0.4)*((1.005*[g])/995)^(1/3)

Evaluar ... ...

K_L = 0.02299361181629

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

0.02299361181629 Metro por Segundo --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

0.02299361181629 ≈ 0.022994 Metro por Segundo <-- Coeficiente de transferencia de masa en fase líquida

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por rishi vadodaria

Instituto Nacional de Tecnología de Malviya (MNIT JAIPUR), JAIPUR

¡rishi vadodaria ha creado esta calculadora y 200+ más calculadoras!

Verificada por Vaibhav Mishra

Escuela de Ingeniería DJ Sanghvi (DJSCE), Bombay

¡Vaibhav Mishra ha verificado esta calculadora y 200+ más calculadoras!

< 16 Diseño de columnas empaquetadas Calculadoras

Área Interfacial Efectiva de Empaque según el Método de Onda

Vamos Área interfacial efectiva = Área interfacial por volumen*(1-exp((-1.45*((Tensión superficial crítica/Tensión superficial líquida)^0.75)*(Flujo de masa líquida/(Área interfacial por volumen*Viscosidad del fluido en columna empaquetada))^0.1)*(((Flujo de masa líquida)^2*Área interfacial por volumen)/((Densidad del líquido)^2*[g]))^-0.05)*(Flujo de masa líquida^2/(Densidad del líquido*Área interfacial por volumen*Tensión superficial líquida))^0.2)

Coeficiente de película de masa líquida en columnas empaquetadas

Vamos Coeficiente de transferencia de masa en fase líquida = 0.0051*((Flujo de masa líquida*Volumen de embalaje/(Área interfacial efectiva*Viscosidad del fluido en columna empaquetada))^(2/3))*((Viscosidad del fluido en columna empaquetada/(Densidad del líquido*Diámetro de columna de columna empaquetada))^(-1/2))*((Área interfacial por volumen*Tamaño de embalaje/Volumen de embalaje)^0.4)*((Viscosidad del fluido en columna empaquetada*[g])/Densidad del líquido)^(1/3)

Correlación de caída de presión dado el flujo másico de vapor y el factor de empaquetamiento

Vamos Factor de correlación de caída de presión = (13.1*((Flujo másico de gases)^2)*Factor de embalaje*((Viscosidad del fluido en columna empaquetada/Densidad del líquido)^0.1))/((Densidad de vapor en columna empaquetada)*(Densidad del líquido-Densidad de vapor en columna empaquetada))

Fuerza motriz media logarítmica basada en la fracción molar

Vamos Fuerza motriz media logarítmica = (Fracción molar de gas soluto-Fracción molar del gas soluto en la parte superior)/(ln((Fracción molar de gas soluto-Concentración de gas en equilibrio)/(Fracción molar del gas soluto en la parte superior-Concentración de gas en equilibrio)))

Área interfacial dada la altura de la unidad de transferencia y el coeficiente de transferencia de masa

Vamos Área interfacial por volumen = (Caudal molar de gas)/(Altura de la unidad de transferencia*Coeficiente general de transferencia de masa en fase gaseosa*Presión total)

Coeficiente general de transferencia de masa de gas dada la altura de la unidad de transferencia

Vamos Coeficiente general de transferencia de masa en fase gaseosa = (Caudal molar de gas)/(Altura de la unidad de transferencia*Área interfacial por volumen*Presión total)

Altura de la unidad de transferencia de fase gaseosa total en la columna empaquetada

Vamos Altura de la unidad de transferencia = (Caudal molar de gas)/(Coeficiente general de transferencia de masa en fase gaseosa*Área interfacial por volumen*Presión total)

Flujo molar del gas dada la altura de la unidad de transferencia y el área interfacial

Vamos Caudal molar de gas = Altura de la unidad de transferencia*(Coeficiente general de transferencia de masa en fase gaseosa*Área interfacial por volumen*Presión total)

HETP de columnas empaquetadas utilizando anillos Raschig de 25 y 50 mm

Vamos Altura Equivalente al Plato Teórico = 18*Diámetro de los anillos+12*(Pendiente de equilibrio promedio)*((Flujo de gas/Caudal másico de líquido)-1)

Número de unidades de transferencia para sistema diluido en columna empaquetada

Vamos Número de unidades de transferencia-Nog = (Fracción molar de gas soluto-Fracción molar del gas soluto en la parte superior)/(Fuerza motriz media logarítmica)

Coeficiente de transferencia de masa de película de gas dado el rendimiento de la columna y el área interfacial

Vamos Coeficiente de transferencia de película de gas = (Rendimiento de la columna*Caudal molar de gas)/(Área interfacial por volumen)

Rendimiento de la columna dado el coeficiente de transferencia de película de gas y el caudal de vapor

Vamos Rendimiento de la columna = (Coeficiente de transferencia de película de gas*Área interfacial por volumen)/Caudal molar de gas

Área interfacial del empaque dado el rendimiento de la columna y el caudal de gas

Vamos Área interfacial por volumen = (Rendimiento de la columna*Caudal molar de gas)/Coeficiente de transferencia de película de gas

Caudal de gas dado el rendimiento de la columna y el área interfacial

Vamos Caudal molar de gas = (Coeficiente de transferencia de película de gas*Área interfacial por volumen)/Rendimiento de la columna

Caída de presión específica promedio dada la caída de presión del lecho superior y la caída de presión del lecho inferior

Vamos Caída de presión promedio = ((0.5*(Caída de presión de la cama superior)^0.5)+(0.5*(Caída de presión del lecho inferior)^0.5))^2

Rendimiento de la columna para el valor conocido de altura de la unidad de transferencia

Vamos Rendimiento de la columna = 1/Altura de la unidad de transferencia

Coeficiente de película de masa líquida en columnas empaquetadas Fórmula

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