Considere a seguinte reta de operação da seção de enriquecimento de uma coluna de destilação com alimentação de e produto de fundo de:
Sabendo que é a fração molar de destilado, calcule o coeficiente angular da reta através do Método Mc-Cabe Thiele Analítico dado .
Passo 1
A questão nos pede para calcular o coeficiente angular da reta de operação da seção de esgotamento e nos fornece os valores da vazão de alimentação e do produto de fundo. Vimos na teoria que o formato geral da reta de operação é:
Então, precisamos calcular , que é o coeficiente angular da reta.
Passo 2
Repara que o enunciado já nos forneceu a vazão de vapor, . Então, para encontramos o coeficiente angular da reta só precisamos encontrar .
Podemos achar vazão de líquido nessa seção, pois sabemos que todo o vapor virará líquido no condensador. Parte irá para fora da coluna, por ser o produto de topo e o restante é o líquido que irá descer na seção de absorção. Portanto:
Mas ainda não temos a vazão de destilado!
Passo 3
Assim, antes de encontra precisamos realizar o balanço molar global do sistema, sabendo que:
A questão nos forneceu e , então:
Passo 4
Agora que já temos a vazão de vapor e vazão do destilado, podemos voltar para o cálculo da vazão de líquido na seção.
E por fim, calcular o coeficiente angular da reta.
Então nossa reta vai ficar com o seguinte formato,
Resposta