Uma corrente de
com
molar de tetracloreto de carbono
e
de dissulfeto de carbono
deve ser recuperada do fundo de uma coluna de destilação. A alimentação da coluna tem
molar de
e
de
e
do
entrando na coluna está contido na corrente deixando o topo da coluna.
b) Calcule as frações mássica e molar de
na corrente de topo e determine as vazões molares de
e CS 2 nas correntes de topo e de alimentação. R: XCC14,topo
e wCCl4,topo
. Vazões das espécies na alimentação:
e
. Vazões das espécies no topo:
e
.
b) Calcule as frações mássica e molar de
Passo 1
Beleza, vamos lá! O que a gente tem aqui é um exercício de destilação, que faz parte da matéria de Engenharia Química, mais especificamente de Operações Unitárias. Precisamos calcular as frações mássica e molar de
na corrente que sai pelo topo da coluna e também determinar as vazões molares de
e
nas correntes de topo e de alimentação. Para isso, vamos usar conceitos de balanço de massa e propriedades de misturas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender as informações que temos:
-
Corrente de alimentação total: 100 kmol/h
- 97% molar de
- 3% molar de
- 97% molar de
-
Alimentação entrando na coluna:
- 16% molar de
- 84% molar de
- 16% molar de
-
2% do
que entra na coluna vai para o topo.
Vamos calcular as vazões molares das espécies na alimentação e no topo da coluna.
Passo 3
Primeiro, vamos determinar as vazões molares de
e
na corrente de alimentação.
Sabemos que a alimentação total é de 100 kmol/h com 97% de
e 3% de
.
Passo 4
Agora, vamos calcular quanto de
entra na coluna e quanto vai para o topo.
Sabemos que 2% do
que entra na coluna sai pelo topo.
Sabemos que a alimentação que entra na coluna tem 84% de
.
Então,
Arredondando, temos aproximadamente 1,98 kmol/h.
Passo 5
Agora, vamos calcular a vazão molar de
no topo. Sabemos que a alimentação total é de 100 kmol/h e que a quantidade de
no topo é de 1,98 kmol/h. Então, a quantidade de
no topo será o restante.
Assumindo que a vazão total no topo é a mesma da alimentação que vai para o topo:
Arredondando, temos aproximadamente 15,85 kmol/h.
Passo 6
Agora, vamos calcular as frações molares e mássicas de
no topo.
A fração molar de
no topo é dada por:
Para a fração mássica, precisamos considerar os pesos moleculares:
Calculando:
Resposta
Exercícios relacionados
Uma mistura de acetona e água contém
molar de acetona. A mistura deve ser parcialmente evaporada para produzir um vapor com
molar de acetona e deixar um líquido residual com 18,7% molar de acetona. Suponha que o processo é para ser conduzido continuamente e no estado estacionário com uma vazão de alimentação de
. Sendo n் e
as vazões das correntes de produtos vapor e líquido, respectivamente, desenhe e rotule um fluxograma de processo e, ao fim, escreva e resolva balanços em mols totais e de acetona para determinar os valores de n் e e n். . Para cada balanço, indique quais termos na equação de balanço geral (acúmulo = entrada + geração - saída - consumo) podem ser descartados e por quê. R: ǹ்v =
e n்
. O fluxograma e a análise dos termos dos balanços são por conta do (a) discente.
Uma mistura gasosa propano-ar contendo
(em volume)
de propano e vazão mássica total de
s é carga de uma coluna de absorção onde entra em contato com um óleo de absorção isento de propano e massa molar de
. Deseja-se que o óleo de absorção remova
do propano presente na mistura gasosa. Se a fração em quantidade de matéria de propano no óleo efluente da coluna é de
, calcule:
a) A vazão mássica de óleo de absorção a ser utilizada. R: 135,65kg/s.
a) A vazão mássica de óleo de absorção a ser utilizada. R: 135,65kg/s.
Uma corrente de
com
molar de tetracloreto de carbono
e
de dissulfeto de carbono
deve ser recuperada do fundo de uma coluna de destilação. A alimentação da coluna tem
molar de
e
de
e
do
entrando na coluna está contido na corrente deixando o topo da coluna.
a) Desenhe e rotule um fluxograma do processo e faça a análise de graus de liberdade. R: resposta por conta do (a) discente.
a) Desenhe e rotule um fluxograma do processo e faça a análise de graus de liberdade. R: resposta por conta do (a) discente.