A amônia é dessorvida de uma solução aquosa diluída pelo contato em contracorrente com o ar em uma coluna contendo sete placas perfuradas. A razão de equilíbrio é , e quando o fluxo molar de ar é vezes o da solução, da amônia é removida. Quantos estágios ideais a coluna deve ter e qual é a eficiência dos estágios?
Passo 1
Fala aii, tudo bem? Nessa questão nós temos uma solução aquosa contendo estágios. Onde a razão de equilíbrio é:
E,
Onde da amônia é removida. A partir disso vamos calcular o número de estágios ideais a coluna deve ter e qual é a eficiência dos estágios. Ou seja, vamos usar a equação,
Passo 2
Antes de tudo vamos calcular o fator de absorção,
Todas as concentrações podem ser expressas como uma função de , que é a fração molar de NH. Na entrada da solução temos,
Pois,
Passo 3
A partir do balanço da amônia temos,
Logo,
E,
Passo 4
Agora podemos finalmente calcular o número de estágios com,
Substituindo os valores temos,
Logo, a separação corresponde a estágios ideais, de forma que a eficiência dos estágios é: