Uma corrente com vazão de com a seguinte composição molar: da espécie A, molar da espécie B, molar da espécie C, molar da espécie D e molar da espécie E, é alimentada a uma coluna de destilação atmosférica no estado de líquido saturado (ponto de bolha). A coluna opera com um condensador total e um refervedor parcial.
O objetivo da separação é recuperar da espécie C no destilado e da espécie D no resíduo. A volatilidade de cada espécie pode ser considerada constante ao longo da coluna, apresentando os seguintes valores: e . A matriz com as volatilidades relativas é dada a seguir.
Com esses dados calcule o refluxo mínimo utilizando as equações de Underwood.
Dados:
Passo 1
Calma! Respira fundo, conta de 1 até 3, bebe uma água e vem comigo. Sei que o enunciado é grande mas vai dar tudo certo, beleza? Então vamos lá!
Nós precisamos encontrar a razão de refluxo mínimo e para isso vamos usar a equação de Underwood,
Mas o enunciado nos deu váaarios valores de e para saber qual usar precisamos, primeiro, identificar qual o componente chave leve e qual o componente chave pesado.
Passo 2
Como o fator de recuperação de C no topo é elevado o componente C é o chave leve (LK). Olhando as volatilidades das espécies que o enunciado nos deu temos,
Porém, as espécies A e B saem apenas no topo, enquanto a espécie E sai apenas no fundo. E como logo, D é o componente chave pesado (HK).
Passo 3
A questão nos diz que estamos trabalho com uma mistura líquida saturada, ou seja,
E como,
Além disso, o enunciado também nos forneceu,
Então podemos substituir em,
Passo 4
Substituindo os valores na equação com o valor de do enunciado,
Podemos encontrar o valor de
Passo 5
Por fim podemos encontrar a razão de refluxo mínimo! \o/
Substituindo os valores na equação,
Com os dados do enunciado,
Temos,
Fazendo as contas encontramos,