Coeficiente de Filme de Massa Líquida em Colunas Embaladas Calculadora

✖Fluxo de massa líquida é uma medida de quanta massa de líquido passa através de um ponto específico em um determinado período de tempo.ⓘ Fluxo de massa líquida [L_W]			+10% -10%
✖O Volume de Embalagem é definido como o volume ocupado pelo material de embalagem em uma coluna.ⓘ Volume de embalagem [V_P]			+10% -10%
✖A Área Interfacial Efetiva representa a área interfacial total por unidade de volume dentro de um sistema multifásico.ⓘ Área Interfacial Eficaz [a_W]			+10% -10%
✖A viscosidade do fluido em coluna empacotada é uma propriedade fundamental dos fluidos que caracteriza sua resistência ao fluxo. É definido na temperatura global do fluido.ⓘ Viscosidade do fluido em coluna empacotada [μ_L]			+10% -10%
✖A densidade do líquido é definida como a razão entre a massa de um determinado fluido e o volume que ele ocupa.ⓘ Densidade Líquida [ρ_L]			+10% -10%
✖O diâmetro da coluna da coluna embalada refere-se ao diâmetro da coluna onde ocorre a transferência de massa ou qualquer outra operação unitária.ⓘ Diâmetro da coluna compactada [D_c]			+10% -10%
✖Área Interfacial por Volume refere-se à área superficial da interface entre as duas fases (geralmente um líquido e um gás) por unidade de volume do material de empacotamento.ⓘ Área Interfacial por Volume [a]			+10% -10%
✖O tamanho da embalagem refere-se às dimensões e características do material de embalagem ou do interior da coluna.ⓘ Tamanho da embalagem [d_p]			+10% -10%

✖O Coeficiente de Transferência de Massa da Fase Líquida quantifica a eficácia do processo de transferência de massa.ⓘ Coeficiente de Filme de Massa Líquida em Colunas Embaladas [K_L]

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Fórmula

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Coeficiente de Filme de Massa Líquida em Colunas Embaladas

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)`

Exemplo

`"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 Filme de Massa Líquida em Colunas Embaladas Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Coeficiente de transferência de massa em fase líquida = 0.0051*((Fluxo de massa líquida*Volume de embalagem/(Área Interfacial Eficaz*Viscosidade do fluido em coluna empacotada))^(2/3))*((Viscosidade do fluido em coluna empacotada/(Densidade Líquida*Diâmetro da coluna compactada))^(-1/2))*((Área Interfacial por Volume*Tamanho da embalagem/Volume de embalagem)^0.4)*((Viscosidade do fluido em coluna empacotada*[g])/Densidade Líquida)^(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 Variáveis

Constantes Usadas

[g] - Aceleração gravitacional na Terra Valor considerado como 9.80665

Variáveis Usadas

Coeficiente de transferência de massa em fase líquida - (Medido em Metro por segundo) - O Coeficiente de Transferência de Massa da Fase Líquida quantifica a eficácia do processo de transferência de massa.
Fluxo de massa líquida - (Medido em Quilograma por Segundo por Metro Quadrado) - Fluxo de massa líquida é uma medida de quanta massa de líquido passa através de um ponto específico em um determinado período de tempo.
Volume de embalagem - (Medido em Metro cúbico) - O Volume de Embalagem é definido como o volume ocupado pelo material de embalagem em uma coluna.
Área Interfacial Eficaz - (Medido em Metro quadrado) - A Área Interfacial Efetiva representa a área interfacial total por unidade de volume dentro de um sistema multifásico.
Viscosidade do fluido em coluna empacotada - (Medido em pascal segundo) - A viscosidade do fluido em coluna empacotada é uma propriedade fundamental dos fluidos que caracteriza sua resistência ao fluxo. É definido na temperatura global do fluido.
Densidade Líquida - (Medido em Quilograma por Metro Cúbico) - A densidade do líquido é definida como a razão entre a massa de um determinado fluido e o volume que ele ocupa.
Diâmetro da coluna compactada - (Medido em Metro) - O diâmetro da coluna da coluna embalada refere-se ao diâmetro da coluna onde ocorre a transferência de massa ou qualquer outra operação unitária.
Área Interfacial por Volume - (Medido em Metro quadrado) - Área Interfacial por Volume refere-se à área superficial da interface entre as duas fases (geralmente um líquido e um gás) por unidade de volume do material de empacotamento.
Tamanho da embalagem - (Medido em Metro) - O tamanho da embalagem refere-se às dimensões e características do material de embalagem ou do interior da coluna.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Fluxo de massa líquida: 1.4785 Quilograma por Segundo por Metro Quadrado --> 1.4785 Quilograma por Segundo por Metro Quadrado Nenhuma conversão necessária
Volume de embalagem: 3.03215 Metro cúbico --> 3.03215 Metro cúbico Nenhuma conversão necessária
Área Interfacial Eficaz: 0.175804925321227 Metro quadrado --> 0.175804925321227 Metro quadrado Nenhuma conversão necessária
Viscosidade do fluido em coluna empacotada: 1.005 pascal segundo --> 1.005 pascal segundo Nenhuma conversão necessária
Densidade Líquida: 995 Quilograma por Metro Cúbico --> 995 Quilograma por Metro Cúbico Nenhuma conversão necessária
Diâmetro da coluna compactada: 0.6215 Metro --> 0.6215 Metro Nenhuma conversão necessária
Área Interfacial por Volume: 0.1788089 Metro quadrado --> 0.1788089 Metro quadrado Nenhuma conversão necessária
Tamanho da embalagem: 0.051 Metro --> 0.051 Metro Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na 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)

Avaliando ... ...

K_L = 0.02299361181629

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

0.02299361181629 Metro por segundo --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

0.02299361181629 ≈ 0.022994 Metro por segundo <-- Coeficiente de transferência de massa em fase líquida

(Cálculo concluído em 00.021 segundos)

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Créditos

Criado por Rishi Vadodaria

Malviya Instituto Nacional de Tecnologia (MNIT JAIPUR), JAIPUR

Rishi Vadodaria criou esta calculadora e mais 200+ calculadoras!

Verificado por Vaibhav Mishra

Faculdade de Engenharia DJ Sanghvi (DJSCE), Mumbai

Vaibhav Mishra verificou esta calculadora e mais 200+ calculadoras!

< 16 Projeto de coluna compactada Calculadoras

Área Interfacial Efetiva de Embalagem usando o Método Onda

Vai Área Interfacial Eficaz = Área Interfacial por Volume*(1-exp((-1.45*((Tensão superficial crítica/Tensão superficial líquida)^0.75)*(Fluxo de massa líquida/(Área Interfacial por Volume*Viscosidade do fluido em coluna empacotada))^0.1)*(((Fluxo de massa líquida)^2*Área Interfacial por Volume)/((Densidade Líquida)^2*[g]))^-0.05)*(Fluxo de massa líquida^2/(Densidade Líquida*Área Interfacial por Volume*Tensão superficial líquida))^0.2)

Coeficiente de Filme de Massa Líquida em Colunas Embaladas

Vai Coeficiente de transferência de massa em fase líquida = 0.0051*((Fluxo de massa líquida*Volume de embalagem/(Área Interfacial Eficaz*Viscosidade do fluido em coluna empacotada))^(2/3))*((Viscosidade do fluido em coluna empacotada/(Densidade Líquida*Diâmetro da coluna compactada))^(-1/2))*((Área Interfacial por Volume*Tamanho da embalagem/Volume de embalagem)^0.4)*((Viscosidade do fluido em coluna empacotada*[g])/Densidade Líquida)^(1/3)

Correlação de queda de pressão dado fluxo de massa de vapor e fator de empacotamento

Vai Fator de correlação de queda de pressão = (13.1*((Fluxo de massa de gás)^2)*Fator de embalagem*((Viscosidade do fluido em coluna empacotada/Densidade Líquida)^0.1))/((Densidade de vapor em coluna compactada)*(Densidade Líquida-Densidade de vapor em coluna compactada))

Log da força motriz média com base na fração molar

Vai Log da força motriz média = (Fração molar de gás soluto-Fração molar de gás soluto no topo)/(ln((Fração molar de gás soluto-Concentração de Gás em Equilíbrio)/(Fração molar de gás soluto no topo-Concentração de Gás em Equilíbrio)))

Área interfacial dada a altura da unidade de transferência e o coeficiente de transferência de massa

Vai Área Interfacial por Volume = (Taxa de fluxo de gás molar)/(Altura da Unidade de Transferência*Coeficiente geral de transferência de massa da fase gasosa*Pressão total)

Coeficiente geral de transferência de massa de gás dada a altura da unidade de transferência

Vai Coeficiente geral de transferência de massa da fase gasosa = (Taxa de fluxo de gás molar)/(Altura da Unidade de Transferência*Área Interfacial por Volume*Pressão total)

Altura da unidade geral de transferência de fase gasosa na coluna compactada

Vai Altura da Unidade de Transferência = (Taxa de fluxo de gás molar)/(Coeficiente geral de transferência de massa da fase gasosa*Área Interfacial por Volume*Pressão total)

Fluxo molar de gás dada a altura da unidade de transferência e área interfacial

Vai Taxa de fluxo de gás molar = Altura da Unidade de Transferência*(Coeficiente geral de transferência de massa da fase gasosa*Área Interfacial por Volume*Pressão total)

HETP de colunas empacotadas usando anéis Raschig de 25 e 50 mm

Vai Altura Equivalente à Placa Teórica = 18*Diâmetro dos Anéis+12*(Inclinação Média de Equilíbrio)*((Fluxo de gás/Vazão de massa líquida)-1)

Número de unidades de transferência para sistema diluído em coluna empacotada

Vai Número de unidades de transferência-Nog = (Fração molar de gás soluto-Fração molar de gás soluto no topo)/(Log da força motriz média)

Coeficiente de transferência de massa de filme de gás dado o desempenho da coluna e a área interfacial

Vai Coeficiente de transferência de filme de gás = (Desempenho da coluna*Taxa de fluxo de gás molar)/(Área Interfacial por Volume)

Desempenho da coluna dado o coeficiente de transferência gás-filme e vazão de vapor

Vai Desempenho da coluna = (Coeficiente de transferência de filme de gás*Área Interfacial por Volume)/Taxa de fluxo de gás molar

Área interfacial de empacotamento dado o desempenho da coluna e vazão de gás

Vai Área Interfacial por Volume = (Desempenho da coluna*Taxa de fluxo de gás molar)/Coeficiente de transferência de filme de gás

Vazão de gás considerando o desempenho da coluna e a área interfacial

Vai Taxa de fluxo de gás molar = (Coeficiente de transferência de filme de gás*Área Interfacial por Volume)/Desempenho da coluna

Queda de pressão específica média dada a queda de pressão do leito superior e a queda de pressão do leito inferior

Vai Queda média de pressão = ((0.5*(Queda de pressão do leito superior)^0.5)+(0.5*(Queda de pressão do leito inferior)^0.5))^2

Desempenho da coluna para valor conhecido da altura da unidade de transferência

Vai Desempenho da coluna = 1/Altura da Unidade de Transferência

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