Sabendo que uma coluna de destilação é alimentada com de uma mistura com n-heptano e etilbenzeno, em seu ponto de bolha. Determine o número do estágio de ótima localização através do método Ponchon-Savarit.
Dado: , e
Passo 1
O enunciado está nos pedindo para determinar o número do estágio de ótima localização através do método Ponchon-Savrit e para isso nos forneceu os valores da vazão de alimentação de e os gráficos necessários. Então, devemos inicialmente fazer um balanço para encontrar e traçar nossa reta do balanço global.
Passo 2
Precisamos primeiro, encontrar as vazões da coluna de topo e de fundo. Então, vamos utilizar a seguinte expressão obtida pelo balanço mássico:
Substituindo os valores informados no enunciado temos:
Como,
Então,
Repara que aqui nós temos que usar o balanço mássico e não o balanço de energia, beleza?
Passo 3
Agora podemos calcular o valor de usando o balanço de energia, pois já temos o valor da vazão do fundo da coluna. Então,
Ou,
Substituindo os valores,
Passo 4
Finalmente podemos ir para o gráfico e traçar a reta do balanço global marcando os pontos e , ou seja, e .
Passo 5
Agora, só precisamos traçar as retas dos estágios com o auxílio do diagrama de equilíbrio seguindo os passos que vimos na teoria:
Passo 6
Vamos repetir o processo anterior até que o estágio cruze a nossa reta de operação. Assim, vemos que nossa localização ótima de alimentação é no estágio .
Resposta
Estágio .