Exercícios Resolvidos de Análise do Sistema de Topo e Fundo

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Enunciado

O diagrama a seguir se refere ao método de McCabe‐Thiele aplicado à destilação do sistema binário etanol‐água à pressão atmosférica.

O sistema de destilação é formado por uma coluna de pratos, um refervedor parcial e um condensador total. Com base no diagrama, indique a fração molar de etanol na corrente de topo ( x d ), a razão de refluxo no topo ( R R ) e o número de pratos teóricos na coluna ( N ).

Passo 1

Vamos começar determinando o x d , através da leitura do gráfico.

Portanto, x d = 0,8 .

Passo 2

A Razão de Refluxo de topo será determinada através do coeficiente linear da Reta da Seção de Absorção:

y n = R R R R + 1 ∙ x n - 1 + 1 R R + 1 ∙ x d

O Coeficiente linear é 0,27.

1 R R + 1 ∙ x d = 0 , 27

1 R R + 1 ∙ 0 , 8 0 = 0 , 27

Logo, a Razão de Refluxo é 1,96 .

Passo 3

A última coisa que precisamos calcular é o número de pratos. Pelo gráfico, essa coluna tem 9 estágios. No entanto, ela possui um refervedor parcial e um condensador total. O refervedor Parcial conta como um estágio. Logo, temos 8 pratos e 9 estágios.

Resposta

x d = 0,8 0

R R = 1,9 6

8 Pratos