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 .

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
  • Alimentação entrando na coluna:
    • 16% molar de
    • 84% 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 .
ãçã
ãçã

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.
ãã
Sabemos que a alimentação que entra na coluna tem 84% de .
ã
Então,
ã
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.
ããã
Assumindo que a vazão total no topo é a mesma da alimentação que vai para o topo:
ã
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:
ãã
Para a fração mássica, precisamos considerar os pesos moleculares:
ããé
Calculando:

Resposta

ãçããçããã

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.
de uma solução aquosa de a (base mássica) é resfriada lentamente até . Durante o resfriamento, da água é evaporada. O carbonato se precipita da solução na forma de cristais de . Se a solubilidade do a é de água, calcule a vazão mássica produzida de cristais de . R: .
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.
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.