Exercícios Resolvidos de Colunas Especiais

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Enunciado

Considere uma coluna de retificação com o sistema n-hexano/n-octano com F = 30   k m o / h , D = 5   k m o l / h e z F = 0 , 4 (fase vapor), x D = 0,9 e z F = 0 , 40 (líquido saturado). Calcule o número de estágios de equilíbrio utilizando método de Mc-Cable Thiele.

Passo 1

A questão nos pede para calcular o número de estágios do sistema n-hexano/n-octano com o método de Mc-Cable Thiele. E para isso, primeiro precisam fazer um balanço de massa.

Passo 2

Fazendo o balanço global temos:

F = D + B

Substituindo os valores conseguimos encontrar o valor de B :

3 0 = 5 + B

B = 2 5   k m o l / h

Mas queremos saber o valor de x B para conseguirmos calcular o número de estágios, certo? Então para isso precisamos fazer um balanço material para n-hexano.

F × z F = D × x D + B × x B

Substituindo os valores ficamos com:

3 0 × 0 , 40 = 5 × 0,9 + 2 5 × x B

x B = 0,3   k m o l / h

Passo 3

Agora, com podemos colocar os pontos no gráfico:

Onde x d = 0,9 , x b = 0,3 e y = z f = 0,4 .

Passo 4

Por fim, podemos traçar os estágios através do método de Mc-Cable Thiele, começando do ponto x = x d e indo até o encontro da reta q com o ponto x = x b .

Assim, vemos que nosso sistema possui aproximadamente 4 estágios.

Resposta

4 estágios.