Uma absorvedora com 8,5 estágios de equilíbrio está disponível para o tratamento do gás de combustão do Problema 1.
(a) Calcule a vazão de água a ser utilizada na presente absorvedora, considerando que deve ser removido. Calcule também a concentração de na água na saída da absorvedora. R.: 1819
(b) Se a vazão de água utilizada for a mesma que a calculada no Problema 1 (a), qual será a porcentagem de remoção do que pode ser alcançada com essa absorvedora? R.: .

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma absorvedora com 8,5 estágios de equilíbrio que vai tratar o gás de combustão do Problema 1. A matéria aqui envolve Processos de Absorção, onde a gente precisa entender como o gás (nesse caso, o ) é removido usando água. Para resolver, vamos precisar aplicar conceitos de balanço de massa e o método dos estágios de equilíbrio.

Passo 2

Primeiro, vamos fazer um balanço de massa para o . A gente sabe que precisa remover 90% do presente no gás. Isso significa que 10% vai permanecer no gás após a absorção.

Passo 3

Agora, vamos usar a equação dos estágios de equilíbrio. A relação básica para absorvedoras é dada por:
Onde:
  • é o número de estágios de equilíbrio (8,5),
  • é a fração inicial de ,
  • é a fração final de ,
  • é a eficiência de remoção (90%, ou 0,9).
Rearranjando para encontrar ou conforme necessário.

Passo 4

Vamos calcular a vazão de água necessária. Para isso, usamos o balanço de massa considerando que a quantidade de absorvida pela água é igual à quantidade removida do gás.
Onde:
  • é a vazão de água,
  • é a vazão do gás de combustão,
  • é a fração de removida (0,9),
  • é a concentração de na água.
Assumindo que já temos os valores de e do Problema 1, aplicamos os números para encontrar .

Passo 5

Em seguida, vamos calcular a concentração de na água na saída da absorvedora. Usando o balanço de massa:
Substituímos os valores encontrados anteriormente para obter .

Resposta

A vazão de água a ser utilizada na absorvedora é de 1819 kg/s e a concentração de na água na saída da absorvedora é de 1819 kg/s.

Exercícios relacionados

Uma corrente de água residual de com 10 ppm (em massa) de benzeno é utilizada em uma coluna de dessorção recheada para reduzir a concentração de benzeno para 0,005 ppm, utilizando ar como gás de transporte a 298 K e 2 atm. O recheio especificado é composto por anéis de Pall de plástico de 50 mm . A vazão de ar a ser utilizada é cinco vezes maior que a mínima. A constante da lei de Henry para o benzeno em água a essa temperatura é . Calcule o diâmetro da coluna se a queda de pressão do gás não deve ser superior a de altura de recheio.
Dados: Pa.s; . 10-5Pa.s; Resp.: 1,145 m.
Marque V se for verdadeira e F se for falsa:
( ) Na Lei de Newton da Viscosidade, o gradiente de velocidade eqüivale a taxa de deformação do fluido, cuja dimensão é o segundo, e sempre esse gradiente é negativo, pois o fluido movimentase de maiores para menores concentração de velocidade de quantidade de movimento.
( ) A diferença mecânica entre um dilatante é que esse último deve vencer uma tensão inicial para começar a se deformar.
( ) Para e d= 0,6, a viscosidade em Stokes é igual a 1.
Uma coluna de recheios deve ser projetada para a separação de benzeno de uma mistura gasosa de nitrogênio-benzeno utilizando querosene como solvente. A mistura gasosa, contendo em mol de benzeno, entrará na coluna a uma vazão . A coluna opera a 110 kPa e 298 K . Essencialmente, todo benzeno será absorvido pelo querosene. Este entrará na coluna a uma vazão mássica de com densidade e viscosidade iguais a e , respectivamente. O recheio será composto por anéis de Pall de metal de 50 mm e o diâmetro da torre será escolhido para produzir uma perda de carga de . Determine a fração de inundação (f) e o diâmetro da coluna. Resp.: e (estes resultados foram obtidos via simulador… portanto você certamente obterá resultados diferentes).
Você deve projetar uma coluna de recheios para recuperar do ar com um determinado solvente. O ar que entrará na coluna contém em e uma recuperação de de é desejada. A vazão do gás será de e a coluna deve operar a e 1 atm . Pode-se considerar que, no intervalo de funcionamento, a curva de equilíbrio é , onde Y e X são razões molares de no gás e no líquido, respectivamente. Para as estimativas iniciais do projeto, pode-se considerar uma coluna de diâmetro de 30 cm recheada com selas Intalox de cerâmica de 2 in. Supondo que a solução tem as propriedades da água, calcule:
(a) A razão L mín ;
(b) A concentração máxima possível de no solvente;
© O número de estágios teóricos quando vezes o mínimo;
(d) A vazão de solvente;
(e) A queda de pressão por metro de altura de recheio;
(f) O número total de unidades de transferência, (NTU)oG.
(g) A altura de recheio, utilizando um .ah de 2,5 lbmol/(h.ft .atm).
Dados: