OPERACIONES DE TRANSFERENCIA DE MASA

¿QUÉ ES? La transferencia de masa cambia la composición de soluciones y mezclas mediante métodos que no implican reacciones químicas y se caracteriza por transferir una sustancia a travez de otra u otras a escala molecular.

La transferencia de masa depende de una fuerza impulsadora sobre una resistencia, que indica la dificultad de la moléculas para transferirse por el medio. Esta resistencia expresa una constante de proporcionalidad entre la velocidad de trasferencia y la diferencia de concentraciones denominado "Difusividad de masa"

Clasificación general de la transferencia de masa. El mecanismo de transferencia de masa, depende de la dinámica del sistema en que se lleva acabo. Hay dos modos de transferencia de masa: MOLECULAR: La masa puede transferirse por medio del movimiento molecular fortuito en los fluidos, debido a una diferencia de concentraciones. La difusión molecular puede ocurrir en sistemas de fluidos estancados o en fluidos que se están moviendo. CONVECTIVA: La masa puede transferirse debido al movimiento global del fluido. Puede ocurrir que el movimiento se efectúe en régimen laminar o turbulento. El flujo turbulento resulta del movimiento de grandes grupos de moléculas y es influenciado por las características dinámicas del flujo. Tales como densidad, viscosidad, etc. Clasificación general de la transferencia de masa.

Operaciones más utilizadas Absorción El componente, que está en fase gaseosa formando una mezcla con otros gases, pasa a la fase líquida en la cual es más soluble. Se manifiesta la transferencia de masa de la fase gaseosa a la fase líquida. En este proceso, cuando las concentraciones del componente a transferir son pequeñas en la solución inicial, el equilibrio se describe a través de la ley de Henry. Ejemplo: absorción de CO2 de los gases de combustión utilizando como absorbente la metanol amina.

Desorción Esta operación es contraria a la anterior. El componente es despojado de una corriente líquida donde forma una mezcla y pasa a la fase gaseosa. Ejemplo: la desorción del CO2 absorbido en la metanol amina con el objeto de regenerarla, o sea de restaurarle la propiedad absolvedora.

Destilación o Rectificación Consiste en la separación de mezclas líquidas homogéneas mediante el múltiple intercambio de los componentes entre las fases líquida y gaseosa. En esta operación los componentes pesados de la fase gaseosa pasan a la fase líquida, mientras que los componentes más ligeros de la fase líquida pasan a la fase gaseosa, es decir, que para este caso existirá una doble transferencia de masa entre las fases líquida y gaseosa. En condiciones ideales para estas operaciones se aplica la ley de Raoult. Ejemplo: la destilación del petróleo en las refinerías.

Secado Consiste en remover el líquido de una masa sólida mediante la vaporización. Durante este proceso ocurre la transferencia de masa hacia la fase gaseosa. Ejemplo: el secado del azúcar refino.

Extracción Esta operación se realiza en un sistema líquido-líquido, consiste en la separación de un componente diluido en un solvente líquido por otro líquido prácticamente inmiscible o miscible parcialmente con el primer solvente. En este caso, el componente, a extraer de la disolución inicial, va de una fase líquida a otra fase líquida. Ejemplo: extracción del ácido acético mezclado con benceno, utilizando agua como solvente.