UNIVERSIDAD POLITECNICA DE TLAXCALA

TRANSFERENCIA DE MASA

“Método de Fuller”

Calzada De la rosa Julio Sebastián Dominguez Marín Flor Stepany Martinez Castro Ivana Mariel Moreno Castillo Zaira Lidia Santamaria Flores Guadalupe

6-A Matutino

11/10/16

OBJETIVO

• El objetivo de esta presentación es explicar el método de Fuller para determinar el coeficiente de difusión binaria en gases de baja presión.

INTRODUCCION• La difusividad no es una propiedad de una sustancia, ya que no se

puede hablar de transferencia de masa en sustancias puras.

• Es una propiedad de una mezcla, por lo que D(AB) se refiere a la difusividad de la sustancia A en la sustancia B.

• Generalmente D(AB) ≠ D(BA) excepto en el caso de gases a baja presión

• Propiedad de transporte, función de la temperatura y la naturaleza de los componentes.

DIFUSIVIDAD EN FASE GASEOSA A BAJA PRESIÓN.

En gases, la difusividad aumenta con la temperatura, y disminuye al aumentar la presión.

También disminuye al aumentar el peso molecular. En un gas a baja presión, la difusividad es independiente de la concentración, por lo que sí se cumple que D(AB) = D(BA)

VALORES TÍPICOS DE DIFUSIVIDADES A TEMPERATURA AMBIENTE.

Gases ~ 0.1 cm2/s ( el más alto es 1.7 cm2/s)

Líquidos La mayoría ~10-5 cm2/s(excepto solutos de alto peso molecular que puede ser de ~10^-7 cm2/s)

Solidos < ~ 10^-10 cm2/s (hasta 10^-30 cm2/s)

ECUACION DE FULLER

PARAMETROS

SIMBOLO DESCRIPCION UNIDADES

M(AB) Media armónica de pesos moleculares g/mol

P Presión bar

T Temperatura K

MA, MB Pesos moleculares g/mol

D(AB) Coeficiente de difusión binaria Cm^2/seg.

∑v Volúmenes moleculares de difusión Cm^3/mol

TABLAS

EJEMPLO METODO DE

FULLER

MEZCLA AIRE- CO2

PARAMETROS VALOR

M(AIRE)= 28.964 gr/mol

M(CO2)= 44.01 gr/mol

Σv(AIRE)= 19.7 cm3/mol

Σv(CO2)= 26.9 cm3/mol

TEMPERATURA= 298 K

PRESION= 1 bar

DESARROLLO• PASO 1: Buscar nuestros datos en las tablas.

• PASO 2: Introducir todos los parámetros en Excel.

• PASO 3: Calcular M(AB) mediante la siguiente formula. M(AB)=2*(1/MA+1/MB)^-1

• PASO 4: Sustituir valores en la ecuación de Fuller.

RESULTADOS

METODO DE WILKE -LEE

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

CORRELACIONES D (AB) (cm2/seg) D (AB) (m2/seg) % ERROR

FULLER ET AL. 0.159656316 1.5966E-05 -0.21480225

WILKE AND LEE 0.14636897 1.4637E-05 -8.5193926

TABLAS 1.60E-05

Se realizó el ejercicio, con el método de Fuller y Wilke-Lee, para hacer una comparación de difusividad binaria, utilizando dos aprobaciones empíricas.

El método Fuller es el mas exacto.

REFERENCIAS

• http://www.atmos-chem-phys.net/14/9233/2014/acp-14-9233-2014.pdf

• http://www.umich.edu/~elements/fogler&gurmen/html/course/lectures/eleven/exam4.htm

• http://www.engr.psu.edu/ce/enve/576/576-Diffusion-2004.pdf• http://dl.afterburner.ir/Bird%20R.B.,%20Stewart%20W.E.,

%20Lightfoot%20E.N.%20Transport%20phenomena(www.mehr.ir).pdf

• https://laboratoriodeoperacionesunitarias2.files.wordpress.com/2009/10/determinacion-de-la-difusividad-masica.pdf

• http://tecno.cruzfierro.com/formularios/difusividad