Caderno Operações Unitárias Arnaldo Carlos Lucas

Mc Cabe - Theile 2) Quando a água é o componente mais volátil do sistema, não é necessário a utilização de um condensador no topo da seção de retificação. Ao invés disto, podemos fazer um resfriamento direto com água pura. Considere uma coluna de destilação que opera duas vezes e que opera também com refluxo total. Seja: a vazão mássica de destilado (D) 1000 kg/h, de produto de fundo (B) 437 kg/h, e da alimentação (F) 140% molar (concentração de H2O). A alimentação é um resfriamento introduzida no prato ativo, numa razão igual a 1000 kg/h. A água de resfriamento (W) é introduzida como líquido saturado e a relação W/D = 3/4. Utilizando os dados de equilíbrio abaixo determine o número de estágios necessários para a separação acontecer, qual a recuperação do Ácido Acético alcançada na coluna? Dado de Equilíbrio x: 0,053 0,123 0,206 0,297 0,394 0,510 y: 0,330 0,240 0,338 0,437 0,530 0,636 yB: 0,0570,806 0,9725 xcB= 0,6491 0,903 0,9599 W = 3 . D D / 4 W / 4 1000 Kg/h F 0,40 | | | B.M. Ác. Acético 1000 .0,6 . 0,08 .D+0,96 B 600 .0,08D +0,96B = B-600 .0,08D B.M. H2O 0,96 400+W .0,02D +0,04B 400/ 3 . D = 0,92 .D +0,04 (600-0,08D) (4) 0,96 D= 2250 Kgmol/h ; B= 437,5 Kgmol/h W= 1687,5 Kgmol/h V= L - D -> V= 1250 Kgmol// No regulamento: α= 1 -> 1687,5 ->α =1,35 V 1250 [Graph] Ref.: Formato A4 = 210 mm x 297 mm - Divisão 180 mm x 280 mm ponto da base xcB =0,04= yB. (início da linha do resfriamento) α 1,35 (Δy) no topo xc- y=0,04 + se a linha direta passa por 1,00 Δx) Na ponta do topo xcB: 1 (W que entra) - yB: 0,92 (Do que não é recupera) Recuperação do Ác. Acético = B.B.Acético 437,5x0,96=420 Kmoles/h de Ác. Acético Mc Cabe - Theile 3) Uma coluna de destilação tem 8 estágios teóricos, 6 pratos, 1 permutador parcial e 1 condensador parcial. Os mesmos estão sendo utilizados para separar 400 kgmol/h de alimentação líquida saturada contendo 0,5 molar de A e uma corrente fria produto contém 90% de A. A razão molar líquida réguas no prato do topo é de 0,75. A alimentação é introduzida no 5º prato. a) Qual a composição do produto de fundo? b) Qual a razão V/L dos vinhos de reagimentos? c) Qual a vazão de produto de fundo (B)? d) Qual a razão de produto de topo (D)? Dado de Equilíbrio: x 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 y 0,19 0,37 0,50 0,62 0,71 0,78 0,90 0,90 0,96 D= 0,90 A L= 0,75 F 100 Kg/h D 0,50-A | | | | Último prato é alcanço ye= 0,90 (na curva de equilíbrio e como foi desviado até oxequivale alinha xc= y) α= L= 0,75 V 1,00 a) Xa = 0,15; ya = 0,15; Xb = 0,85; yb = 0,35; b) F = ΔY = 0,46, 0,22 -> L = 1/2; V = ΔX = 0,40, 0,30 V c) BM. O 50 = 0,2D + 0,15.B, D = 50 - 0,15B BM. 0,9 50 = 0,1D + 0,85.B 50 = 0,1(50 - 0,15B) + 0,85B 0,9 50 = 5,5(50 - 0,1617B) + 0,85B 44,41e 0,333B B = 53,33 Kgmol/h d) D: 46,67 Kgmol/h