Exercícios Resolvidos de Determinação da Pressão de Operação

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Enunciado

Uma torre de fracionamento deve ser projetada para processar uma mistura com 500   m o l / h , líquida saturada contendo 30   m o l % de n-butano, 30   m o l % de n-pentano, 20   m o l %   d e   n-hexano e 20   m o l %   d e   n-heptano. Este líquido deve ser processado de modo a recuperar 95 % do n-pentano no destilado a 98 %   do n-hexano no resíduo. Determine a temperatura do ponto de bolha na P B   sabendo que P D = 46,93   p s i a .

Passo 1

Oi oi oii, turubem? Nessa questão nós queremos calcular a temperatura do ponto de bolha na pressão do fundo. Mas para isso precisamos primeiro encontrar P B , então vamos usar a relação,

P B = P D + 7   p s i a

Depois podemos aplicar na equação de flash,

∑ i = 1 n x i ∙ k i = 1

Lembrando que aqui β = 0 . 😊

Passo 2

Vamos substituir o valor de P D na expressão de P B ,

P B = 46,93   p s i a + 7   p s i a

P B = 53,93   p s i a

Agora podemos substituir na equação de flash lembrando que,

k i = P i * P P B

Passo 3

Logo,

∑ i = 1 n x i ∙ P i * P P B = 1

∑ i = 1 n x i ∙ P i * = P P B = 53,93   p s i a

Abrindo essa equação temos,

P P B = x 1 × P 1 * 120 ° F + x 2 × P 2 * 120 ° F + x 3 × P 3 * 120 ° F

53,93   p s i a = 0 , 036 × P 2 * T P B + 0,4 77 × P 3 * T P B + 0 , 48 7 × P 4 * T P B

Passo 4

Utilizando a equação,

P i * = P c i × exp ⁡ A 1 - A 2 A 3 + T P B ° F  

E a Tabela Henley, onde obtemos os valores de A, encontramos,

T P B = 261,33 ° F = T B

E temos que,

T B < T c

Resposta

T P B = 261,33 ° F = T B