Exercícios Resolvidos de Colunas Especiais

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Enunciado

Uma mistura de 100   k m o l contendo 60 % molar de metanol em água devem ser separados por uma coluna de retificação em batelada. A destilação é realizada até que 50 % da carga inicial tenham sido evaporados. Com base nessas informações determine a concentração média do destilado produzido.

x b - = x b o B o - x b B D T              

Dado: x b = 0,40

Passo 1

A questão nos pede a concentração média do destilado e nos fornece a corrente inicial da mistura, a relação do destilado com a mistura e a fração molar do metanol. Então agora nós só precisamos relacionar a concentração inicial com o destilado com a expressão que o enunciado nos forneceu.

x b - = x b o B o - x b B D T              

Passo 2

Temos que o destilado vai ser:

D T = B o - B

Sendo que a questão nos fornece que B = 0,5 B o , então:

D T = B o - 0,5 B o = 0,5 B o

Substituindo na fórmula da concentração média ficamos com:

x b - = x b o B o - x b × 0,5 × B o 0,5 B o

Repara que nós não precisamos de fato do valor de B ou B o pois no final vamos cortar e obter a seguinte expressão:

x b - = x b o - x b × 0,5 0,5

Bem mais simples, né?

Passo 3

Por fim vamos substituir os valores na nossa nova expressão:

x b - = 0,60 - 0,40 × 0,5 0,5

Obtendo, assim x b - = 0,80 .

Resposta

x b - = 0,80