Uma coluna que separa A e B tem duas alimentações com composições molares iguais a , vaporizada e , líquida saturada. As alimentações são introduzidas na proporção de moles na alimentação mais rica em A e moles na alimentação mais pobre em A. Quando a razão de refluxo é 3,0 a coluna produz um produto de topo com fração molar de A e um produto de fundo com 0,1 fração molar de A. Pergunta-se:
- Os estágios que devem ser colocadas as cargas;
- Quantos estágios serão necessários.
Passo 1
Essa questão é sobre Ponchon – Savarit e já nos foi fornecido o gráfico. Então, primeiro precisamos marcar os dados sobre as cargas e os produtos de topo e fundo. O produto de topo possui . Já as cargas ( 2 cargas) possuem as seguintes características:
sendo vaporizada
sendo líquida saturada
Quando temos duas cargas no método de Ponchon Savarit, precisamos calcular o .
No gráfico, marcamos com duas estrelas azuis. Marcando uma linha entre as duas cargas, marcamos o ponto que equivale ao em laranja.
Passo 2
Não temos nenhuma informação do produto de topo (produto D) e produto de fundo (produto B). Mas podemos utilizar a informação de Razão de Refluxo para calcular o .
Podemos marcar esse ponto no gráfico utilizando a diferença entre vapor e líquido (), essa diferença está marcada no gráfico.
Passo 3
Com esse ponto do condensador, podemos traçar a reta de balanço global passando pelo condensador, o ponto de carga médio () e depois chegando no refervedor, que pode ser determinado através da interseção da reta com o .
Passo 4
Depois disso, agora que os pontos do condensador e do refervedor estão marcados. Podemos traçar a reta do destilador até a carga 1 e do refervedor até a carga 2. Quando estivermos traçando os estágios, vamos usar essas retas como referência para saber quando precisamos trocar de ponto de referência entre as seções de absorção, esgotamento e intermediário.
Passo 5
Depois disso, como temos também seção intermediária, teremos , que será a interseção de absorção e de esgotamento. Essa interseção tá marcada de amarelo na figura abaixo.
Os estágios foram traçados conforme a figura a seguir e as retas em vermelho foram utilizadas para determinar os estágios da absorção. Em amarelo são as retas do estágios intermediário. Por fim, as retas verdes foram utilizadas para determinar o refervedor. É muiiito importante lembrar que precisamos também utilizar as curvas de equilíbrio para ver os e em equilíbrio.
Portanto, temos 5 estágios na coluna. Os estágios de carga são aqueles em que cortam as cargas. Portanto, são os estágios 2 e 3.
Resposta
5 estágios totais.
Estágios de carga são 2 e 3.