Operações Unitárias

Exercício 1 Em uma coluna de fracionamento com um condensador total e a pressão de 1 atm pretendese destilar uma mistura com percentagem molar de 30 benzeno e 70 tolueno O destilado deve conter 95 de benzeno enquanto o produto de fundo deve conter 4 de benzeno em bases molares A alimentação está na condição de vapor saturado A curva de equilíbrio da mistura benzenotolueno pode ser encontrada no material de apoio Figura 1 Use como base de cálculo F 100 molh Portanto pedese a Qual é a mínima razão de refluxo b Qual é o número de estágios mínimos para a coluna operando no modo de refluxo total c Sabendo que a razão de refluxo de operação é 8 vezes maior que a mínima determine o número de estágios teóricos e a localização ótima da alimentação d Qual seria o número de estágios de equilíbrio se aalimentação estivesse no seu ponto de bolhamantendo a mesma razão de refluxo Figura 1 Diagrama xy para a mistura binária benzeno A tolueno B a pressão constante de 1 atm Exercício 2 Uma corrente total de 200 molh com uma composição de 42 mol de heptano e 58 mol de etil benzeno está sendo fracionada a 1 atm resultando em um destilado com 97 mol de heptano e uma corrente de fundo com 11 mol de heptano A alimentação entra na torre parcialmente vaporizada uma vez que 40 mol é líquidae 60 mol é vapor Baseado nisto calcule a As correntes de destilado e de fundo b A razão mínima de refluxo c O mínimo de estágio teóricos necessários para aseparação d O número de estágios teóricos requeridos parauma razão de refluxo de operação 251 e O estágio ótimo de alimentação Dados do equilíbrio Use a Figura 2 para plotar Figura 2 Diagrama xy para mistura binária heptanoetil benzeno a pressão constante Exercício 3 Desejase absorver 95 da acetona de uma corrente de ar contendo 2 mol de acetona em uma coluna de absorção em contracorrente O gás total alimentado na coluna é de 40 kmolh e vazão total de água pura usada para absorvera acetona é de 120 kmolh O processo é operado isotermicamente à 300 K e a uma pressão total de 1013 kPa A relação de equilíbrio para a acetona é y 253 x Determine graficamente o número de estágios teóricos requeridos para a separação Exercício 4 O gás produzido por um processo de fermentação alcoólica consiste em uma mistura arCO2 contendo 10 mol de CO2 que é absorvido em uma solução de amina contendo 004 mol de dióxido de carbono por mol de solução de amina Se a coluna de absorção opera isotermicamente à 25C se o produto líquido contém 784 de CO2 do gás alimentado no absorvedor e se a absorção é conduzida por uma coluna de 6 estágios teóricos calcule a A quantidade de mol de solução de amina requerida por mol de ar b A composição do gás de saída