05/12/2014

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TRANSFERENCIA DE MASA

Ing. Patricia Martnez Tapia

2014 II

TRANSFERENCIA DE MASA

EN ESTADO NO

ESTACIONARIO

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CARACTERSTICAS

La concentracin del soluto vara en funcin al tiempo.

La mayora de fenmenos de transferencia de masa en alimentos se dan en forma no estacionaria.

Algunas operaciones unitarias relacionadas: secado, salado, deshidratacin osmtica, destilacin, entre otras.

TRANSFERENCIA DE MASA EN LA SUPERFICIE

Cuando un slido con una concentracin inicial de soluto se coloca en un medio fluido, que contiene mayor o menor concentracin del mismo, la rapidez con que la superficie del slido adquiera la misma concentracin del medio que lo rodea, depende del coeficiente convectivo de transferencia de masa (Kc) expresado en m/s:

LiLC ccKN 1A

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k > 1 (k puede tomar diferentes valores) k es el coeficiente de distribucin de equilibrio kc es el coeficiente convectivo de transferencia de masa (m/s) cL1 es la concentracin general del fluido (kgmol/m

3) cLi es la concentracin en el fluido adyacente a la superficie (kgmol/m

3)

TRANSFERENCIA DE MASA EN LA SUPERFICIE

LiLC ccKN 1A

i

Li

c

cK

Fuente: Geankoplis (1998)

Condiciones interfaciales para la transferencia de masa con un coeficiente de distribucin de equilibrio K = CLi/Ci

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Relacin entre los parmetros de transferencia de calor y masa para difusin en estado no estacionario *

* X es la distancia al centro de la placa, cilindro o esfera.

FRACCIN DE CAMBIO

Fraccin de cambio (1-Y)

01

01

ck

c

ccY

L

Fraccin de cambio incompleta (Y)

01

1

ck

c

ck

c

EYL

L

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Transferencia de masa en slidos con resistencia interna despreciable

SLIDO SEMI-INFINITO

X x

NA

En una placa semi-infinita, x es la distancia a la superficie, co es la concentracin original uniforme en el slido, c1 es la concentracin del fluido en el exterior de la placa y c es la concentracin en el slido en la posicin x en el tiempo t.

co

c1

o

t

c

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NA

x

Es posible calcular el tiempo que demora en penetrar la sal hasta cierta distancia la concentracin de sal a una distancia determinada, despus de un tiempo establecido.

Cmo modelar la penetracin de la sal considerando la carne como un slido semi infinito?

Concentracin en funcin de la distancia x y del tiempo t para un slido semi-infinito