Uma corrente gasosa na vazão de contendo (molar) de e restante de hidrocarbonetos é tratada em uma coluna absorvedora para reduzir o teor de a 1,00% (molar). O solvente é uma solução de MEA (mono-etanol-amina) que contém 0,15 mol de por mol de MEA. A solução rica em não deverá conter mais do que de por mol de MEA. Considerando desprezível a absorção de hidrocarbonetos pela solução de MEA, calcule:
c) A vazão volumétrica nas do gás tratado (considere comportamento ideal). .

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um gás com uma certa quantidade de que precisa ser reduzida usando uma solução de MEA. O conteúdo aqui envolve estequiometria de absorção química e cálculo de vazão volumétrica de gases em condições normais de temperatura e pressão (CNTP). Para resolver, vamos precisar entender como calcular quantidades moleculares, concentração do solvente e usar a relação dos gases ideais.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que temos no enunciado:
  • Vazão do gás:
  • Composição inicial: de (molar)
  • Composição final desejada: de (molar)
  • Solvente: MEA com de por mol de MEA
  • Limite na solução rica: de por mol de MEA
Nosso objetivo é calcular a vazão volumétrica do gás tratado nas CNTP.

Passo 3

Primeiro, vamos calcular a quantidade de entrando e saindo do sistema.
Quantidade de na entrada:
Quantidade de na saída:
í

Passo 4

Agora, vamos determinar a quantidade de que foi absorvida pela solução de MEA:
í

Passo 5

Sabemos que cada mol de MEA pode absorver de . Então, a quantidade de MEA necessária:

Passo 6

Também temos o limite de de por mol de MEA na solução rica. Então, a quantidade de na solução rica:
çã

Passo 7

Agora, vamos calcular a vazão do gás tratado. Sabemos que a quantidade de no gás tratado é . A vazão total do gás tratado será a soma da quantidade dos hidrocarbonetos (não absorvidos) com o residual.
Quantidade de hidrocarbonetos:
Quantidade total no gás tratado:
í

Passo 8

Para encontrar a vazão volumétrica nas CNTP, usamos a equação dos gases ideais:
Nas CNTP, e . Dado que para 1 kmol de gás nas CNTP, a vazão volumétrica é:

Resposta

A vazão volumétrica do gás tratado nas CNTP é aproximadamente .

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Uma corrente gasosa na vazão de contendo (molar) de e restante de hidrocarbonetos é tratada em uma coluna absorvedora para reduzir o teor de a 1,00% (molar). O solvente é uma solução de MEA (mono-etanol-amina) que contém 0,15 mol de por mol de MEA. A solução rica em não deverá conter mais do que de por mol de MEA. Considerando desprezível a absorção de hidrocarbonetos pela solução de MEA, calcule:
b) A vazão mássica da solução de MEA que alimenta a coluna. R: 1309,66kg/h.
Uma corrente gasosa na vazão de contendo (molar) de e restante de hidrocarbonetos é tratada em uma coluna absorvedora para reduzir o teor de a 1,00% (molar). O solvente é uma solução de MEA (mono-etanol-amina) que contém 0,15 mol de por mol de MEA. A solução rica em não deverá conter mais do que de por mol de MEA. Considerando desprezível a absorção de hidrocarbonetos pela solução de MEA, calcule:
a) A % de absorção de na coluna absorvedora. R: .
Uma mistura líquida contendo, em massa, de benzeno (B), de tolueno (T) e 45,0% de o-xileno (X) é carga de uma unidade de destilação com duas colunas em série. Na primeira coluna, a composição mássica do resíduo deverá ser: e X e a recuperação de o-xileno será de . O destilado desta coluna é carga de uma segunda coluna de destilação, cujo destilado contém (em base mássica) de B e 1,0% de T. Deseja-se recuperar, no destilado desta segunda coluna, do benzeno presente na carga desta coluna. Se a carga da unidade de destilação é , calcule:
a) As vazões mássicas dos produtos das duas colunas de destilação. R: Coluna 1: destilado = e resíduo . Coluna 2: destilado e resíduo .
Uma mistura líquida contendo, em massa, de benzeno (B), de tolueno (T) e 45,0% de o-xileno (X) é carga de uma unidade de destilação com duas colunas em série. Na primeira coluna, a composição mássica do resíduo deverá ser: e X e a recuperação de o-xileno será de . O destilado desta coluna é carga de uma segunda coluna de destilação, cujo destilado contém (em base mássica) de B e 1,0% de T. Deseja-se recuperar, no destilado desta segunda coluna, do benzeno presente na carga desta coluna. Se a carga da unidade de destilação é , calcule:
b) A composição mássica do resíduo da segunda coluna. R: 4,55% de B, 92,05% de T e 3,4% de X .