Caderno Operações Unitárias Arnaldo Carlos Lucas

a) xa = 0,15 // ya = 0,15 // xb = 0,85 // yb = 0,85 // b) F = d\Delta Y = 0,46 \ 0,22 \rightarrow L: \nicefrac{1}{2} // \overline{V} \overline{\Delta x} \overline{240 - 0,20} \overline{V} c) BM. a 50 = 0,8D + 0,15·B \rightarrow D: 50 - 0,15B B.M. b 0,9 50 = 0,1D + 0,85·B 50 = 0,1 (50 - 0,15B) + 0,85B ---------------------- 5 = 5 \infty - 0,0157B + 0,85B 44, 49 = 0,833·B B = 53,33 \text{ Kg/mol //} d) D = 46,67 \text{ Kg/mol //} Vt F = 100 kmol/h Xf = 0,3 V =ⸯ ❂ Y=0,80 Lp:2 D aprobável Î D α = 5 vapores... l%C} 100 = Dr+ D + L V= L + V L + L = V U Stripping Quando aly! fórumente ohhercanción X=Y//α(1-7) Y=0,8 與 X = 0,41 D L=ZyA . V VD XA Y0.56 V= 75 8,D, LDpYp Y: 0,56 V Y:0.56⸺ X = 0,20 Y=0,40 ⸺ X = 0,12 Co 100 kgmol/h 0,12xB B.M. global 100.0Y3⇒ D=0,5+8.0,12 ⇒ 30.0%0,1∠B⇒ D= 8 +8=30-08 100.013 =>∠,D ❋ ➔ 8,0:08 70F30.0,0,10, and 8. 0,88 0,3 75.0.15,0.0db+0.88b 0.25-0.25B D= 73,53Kg..h D= 6,7Ksmoll 8.60 0,56 0,1 0,4% 0,8? 0.44 0, 0.39 0.56 023857 0.39 a 0.28 0,13 greita Le Loop b V.D; Eququiler do V D V+ y-<3 /-c?)(cd. Xt.0.05/(diminc) 0.39 t USC animocean tributaire 0,3 Abrahamson e cumbeaneque e provação der k. mdэa Jr. McCabe - Thiele Uma coluna de fracionamento opera a 101 KPa usada para separar 30 kg/h de uma mistura de benzeno e tolueno contendo 0,96 (fracao massica de tolueno). O vapor de topo contem 0,97 (fracao massica de benzeno) e produto de fundo contem 0,98 (fracao massica de tolueno). A razao de refluxo é de 3,5. A alimentacao é uma mistura saturada que é introduzida no prato otimo. O refluxo é feito na temperatura de saturacao. a) Determine a razao dos produtos de fundo e topo b) Determine o numero de estagios de equilibrio Dados Antoine ln Pi: A - B C + T A B C Benzeno 15,9008 2788,51 -52,36 Tolueno 16,0137 3096,52 -53,56 PM benzeno = 78 Kg/Kgmol PM tolueno = 97 Kg/Kgmol Entrada Saida Topo D Fundo B Total 30 kg || 0,3394 Kgmol/h || ? || L = 3,5 Benzeno 12 kg || 0,1538 Kgmol || 0,97 (fracao) || 0,02 (fracao) Tolueno 18 kg || 0,1856 Kgmol || 0,03 (fracao) || 0,98 (fracao) ...D ... Benzeno..........0,453 Tolueno..........0,547 [Ilustração de distribuição e setas de fluxo] xa = P - P5 / ps , ya = pa . xa / P Pa / Pya = P . ya - P5 . xa / ps : P = P5 (TPB) Pxa / P5xa = P:ps (TPO) Antoine do Benzeno (mais volátil) nos dão o TPB Antoine do Tolueno (menos volátil) nos dão o TPO Assim, em que a pressão do sistema atua no processo de destilação Alterações de pressão alteram o estado físico das moléculas P: 101 KPa e 757,56 mmHg t = 353,15 K - TPB t = 757,56 mmHg - TPO = 383,59 K - TPO Para Curvas de Equilibrio T (K) ps (mmHg) P5 (mmHg) xa ya 365 291,79........ 311,04 0,0909 0,9630 370 331,32........ 349,85 0,0946 0,8502 365 413,60........ 439,60 0,6946 0,7171 370 1288,18 ...... 506,20 0,3431 0,5611 375 1419,78...... 589,21 0,2045 0,3949 380 1699,55...... 623,32 0,0794 0,1697 85 11719,67.... 744,37 0,126 0,0941 Balanco de Massa F: D + B 30 = D + B B.M. Bz 12 = 0,97D + 0,03B => B = 12 - 0,97D 0,02 B.M. To 18 = 0,03D + 0,98B - 18 - 0,03D + 0,98 12 - 0,97D B = 12 kg/h B. [x: Total / Topo (D) / Total / Fundo (B) Bz / 0,148 kgmol | 0,1549 kgmol / 0,0046 kgmol / 0,1854 kgmol/h] To / 0,036 kg | 0,0037 kg / / 17,64 kg ] / 0,1891 khmol[ ] [Ilustração de distribuição e setas de fluxo] V: L . x + D . a * (enriquecimento) V: L . x - B . B . (esgotamento) L: 3,5 => D: 0,1529 kgmol/h L: 0,3543 kgmol/h V = D + L => V: 0,1529 + 0,5375 => V: 0,6888 kgmol/h No enriquecimento Coeficiente linear: x -: o => V: D: 0,1520 - 0,37 0,631 Coeficiente angular L =: x = 0, => 0,374 => 0,127 V No esgotamento V = L + F: 0,5352 + 0,3394 V = B + V: 0,3746 - 0,1865 + V + 0,6888 kgmol/h Coeficiente linear: V: Be. B V: Be. 0,4825: 0,03 / - => 0.034 Coeficiente angular - L: 0 => 0.334 - => 0.127 V [Gráfico com uma curva de 11 estagios] No regulamento: a: H - 166815 =X 1,35 V 1250 F Ele Ref. Formato A4 = 210 mm x 297 mm - Divisão 180 mm x 280 mm ponto do base xe=0,04=yo (inicia dos vida do equilibrio) a 1.35(ΔY) no pada xe-yo,041 e sola 1,35 = - em likeita A po te -1.00(ΔX) No potente do toppo xe: l (W que entra) - ye 0,92 (Do que sai de quiz e) Racuoperano do t.o. Acetico - B. Acetica 437,5x29,96 = 500pq ral X do t.o. Acetica McCabe - Thiele 3 Uma coluna de destilacao tem 8 estagios teoricos, 6 pratos, 1 refervedor parcial e 1 condensador parcial. Os mesmos dados sendo utilizados para separar 100kgmol/h de alimenta- coes liquido saturada contendo 0,5 molhl de A e uma corrente fria produtos contem 90% do A. A razao molar liquido/vapor no prato ao topo = de 0,75. A alimentacao é introduzida no 5° prato. a) Qual a composicao do produtos de fund ha? b) Calcule o V e D nas sessoes dos regulamentos? c) Qual a razao do p[roduto de fundo (B)? d) Qual a razao do produtos de topo (D)? Dados de Equilibrio: \[0,100,200,300,400,500,600,700,800,900 \[0,190,370,500,620,710,780,960,900,960 \D = 0,90 de A L = 0,75 V 100kgmol/h 0,50 de \O.75 Ultimo prato de equacao ya = 0,90 (na curva de equilíbrio e como fica direto em equilibrio a reta x-y) a L = 0,75 V 1,00 McCabe - Thiele 2 quando a agua é o componente mais volátil do sistema, é necessário a utilização de um condensador no topo da secao de retirada. Ao invés disto podemos fazer resfriamento direto com agua furo. considere uma coluna de destilacao que opere deste modo e que opera também com refervedor total. Seja a especificao de gerada (D) 127 mol/h, de produtos de fundo (B) x mol/ e da alimentacao (F) 400 mol/ A alimentacao é um vapor saturado introduzido no prato ativo, na mesma razao igual a 1000kgmol/h A agua do equipamento (W) emontem na forma de liquido saturada e a relição W/D=3/4 Utilizemos os dados do equilibrios cidricos determine o numero de estagios necessarios para a separacao acontecer, qual a separacao cao de Acido Acetico alcancado no coluna? Dados de equilibrio: \0,053 0,195,2,076,0,297,0,3940,0,510 yo/t,0,020,0,338,0,437,0,5330,0,638 y. B2 0,806,0,9725 ycB= 0,6491,0,903,0,9599 y= wd 1000 Fio D = 3 g W = 3 . D B, IM, Ac, Acetico V ou os— B jur L . 1687,5