Exercícios Resolvidos - Destilação Fracionada e Equilíbrio Químico

Questão 1 20 ponto Um dos processos mais utilizados na indústria química é a destilação também chamada de fracionamento ou destilação fracionada e sua aplicação tem a mais ampla diversidade Nessa operação a separação dos constituintes está baseada nas diferenças de volatilidade e uma fase vapor entra em contato com uma fase líquida havendo então a transferência de massa entre elas Analise cada uma das afirmativas coloque V para verdadeira e F para falsa Nas alternativas falsas escreva a forma correta a O aumento da concentração do componente menos volátil no vapor e do componente mais volátil no líquido b O aumento da concentração do componente mais volátil no vapor e do componente menos volátil no líquido c A diminuição da concentração do componente mais volátil no vapor e do componente menos volátil no líquido d O aumento da concentração do componente mais volátil no vapor e diminuição do componente menos volátil no líquido e A diminuição da concentração do componente mais volátil no líquido e aumento do componente mais volátil no vapor Questão 2 25 pontos O benzeno produzido em uma indústria achase saturado com água a 20 ºC e será desidratado por destilação diferencial a 10 atm A carga do destilador encerra 9700 de benzeno em fração molar devendo ser destilado de modo a reduzir a água presente na solução a um milésimo do valor inicial Calcule a porcentagem da carga a ser vaporizada Para a operação descrita admitir Que o vapor que deixa o fervedor num dado instante durante a operação achase em equilíbrio com o líquido presente no fervedor Que a relação de equilíbrio durante a operação pode ser usada sob a forma yH₂O 317 xH₂O onde x e y são respectivamente as frações molares da água no líquido e no valor em equilíbrio Questão 3 20 pontos Uma destilação contínua de equilíbrio deve ser realizada para recuperar benzeno de uma mistura composta por 60 benzeno e 40 tolueno em porcentagem molar Sabendose que 60 da alimentação é obtida como destilado operandose com unidade que consta de préaquecedor de alimentação um tanque de expansão e um condensador total determine a A vazão do resíduo líquido e do destilado e suas composições para uma alimentação total de 100 kmolh b Sabendo que a destilação é realizada a pressão atmosférica de 1 atm determinar a temperatura C de operação c A porcentagem de recuperação do benzeno deste processo Dados de equilíbrio líquidovapor do benzeno a 1 atm tabela e gráfico Questão 4 35 pontos Uma mistura líquida de heptano e etilbenzeno é fracionada em uma coluna a pressão de 10 atm A alimentação de 100 kmolh é líquida com 55 molar de heptano e 45 molar de etilbenzeno e está na temperatura de ponto de bolha O destilado apresenta 95 molar de heptano e o produto de fundo 10 molar de heptano A razão de refluxo é de 41 Os dados de equilíbrio são fornecidos na tabela e a curva de equilíbrio xy está representada no gráfico Calcule as vazões de destilado de resíduo as vazões internas as equações das retas de trabalho e o número de pratos necessário para essa operação Indique prato de alimentação da mistura Dados de equilíbrio líquidovapor do heptano a 1 atm