Determinação da Pressão de Operação

Produzido por Marcelo Alves
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Teoria

Importância desse tópico

Até agora, já vimos como especificar os componentes chave leve e pesada, além dos componentes não chave. O nosso próximo tópico será a parte de determinar a pressão de operação e o flash da carga 😊

Determinação da Pressão de Operação

Considerando uma coluna de destilação básica, com uma carga e com condensador e refervedor, podemos tentar relacionar a pressão entre os componentes da coluna.

Nós vamos dizer que a pressão de operação ( P o p ) será a pressão do destilador ( P D ). E essa será nossa pressão de referência. A partir dessa pressão, podemos calcular a pressão dos demais componentes da coluna: Pressão do Fundo ( P B ) , Pressão de Topo ( P T ) e Pressão do Prato de Carga ( P F ).

A relação entre todas essas pressões que definimos é dada pelas equação abaixo e SEMPRE precisaremos usar a pressão em p s i a para poder utilizar essas fórmulas, ok?

P B = P o p + 7   p s i a

P T = P D + 2   p s i a

P F = P D + 4,5   p s i a

P F = P T + 2,5   p s i a

Essas pressões precisam ser calculadas para ser possível concluirmos qualquer cálculo de dimensionamento de uma coluna multicompostos, ok?

Flash na Carga na Pressão de Operação

A próxima etapa que veremos será a que o nome “Flash na Carga na Pressão de Operação”. No entanto, essa etapa não consiste basicamente disso, vamos precisar fazer uma sequência de contas e procedimentos, pois o nosso objetivo aqui é determinar se a coluna deve ter condensador total ou parcial e se devemos trocar o líquido refrigerante ou não.

Então a primeira coisa que teremos que fazer é utilizar a nossa composição do produto de topo, conhecida ou estimada. Com essa composição, podemos calcular a Pressão do Ponto de Bolha do produto de topo ( D ) . Dependendo do valor de pressão, teremos três opções: colocar um condensador total, colocar condensador parcial ou trocar líquido refrigerante do condensador.

Em seguida, devemos calcular a temperatura do ponto de bolha na Pressão P B e chamaremos essa temperatura de T B . Vamos comparar com o T c i , que é a temperatura crítica de cada componente, e com T D i , que é a temperatura de decomposição de cada componente. E por fim, se a temperatura for menor que essas duas, terminamos essa etapa. Caso não seja, precisamos diminuir a Pressão P B até atingir esses requisitos, beleza?

E como já faz um tempinho que vimos isso, vale a pena relembrar:

Falou de ponto de bolha, usa essa equação aqui:

∑ i = 1 n z i ∙ k i = 1

Falou de ponto de orvalho, essa aqui:

∑ i = 1 n z i k i = 1

Lembrando que a temperatura e a pressão aparecem dentro da fórmula do k i .

Flash na Carga na Pressão de Operação