Uma vazão de de uma mistura aquosa contendo (em massa) de ácido acético é alimentada no primeiro estágio de um extrator de dois estágios, utilizando-se como solvente éter isopropilico contendo (em massa) de ácido acético. O solvente é alimentado a uma vazão de em fluxo cruzado em cada estágio. Se a extração ocorre a e . Determine as vazões das correntes de extrato e de rafinado que saem do extrator.
Dados:
Passo 1
Oiii, tudo certinho? Nessa questão nós temos uma extração líquido-líquido em fluxo cruzado com as seguintes informações:
Além disso, temos:
Com isso vamos determinar as vazões das correntes de extrato e de rafinado que saem do extrator. 😉
Passo 2
Vamos analisar um estágio de cada vez como se estivéssemos lidando com estágios únicos, beleza? Então vamos começar olhando para o nosso primeiro estágio:
Vamos inicialmente calcular a vazão da mistura fazendo o balanço geral no misturador 1:
Passo 3
Com fazer um balanço global no estágio de equilíbrio 1 e encontrar,
Fazendo agora um balanço do soluto temos,
Voltando no balanço global temos,
Passo 4
Trabalhando agora com o segundo estágio, ou seja,
Podemos fazer o balanço global e obter,
Fazendo o balanço por componente para o soluto,
Para o diluente temos,
Para o solvente temos,
Passo 5
Temos que está sobre a reta e vai gerar e ao atingir o equilíbrio. Depois vamos utilizar a curva rebatendo um ponto aleatório da curva a linha conjugada obtendo,
Fazendo a leitura desse gráfico vemos que a composição do extrato é,
E do rafinado é,
Passo 6
Agora vamos fazer um balanço global no estágio de equilíbrio 2,
Fazendo o balanço por componente com o soluto,
Substituindo no balanço global temos,