Exercícios Resolvidos de Determinação do Número de estágios mínimos

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Enunciado

Vamos supor que temos uma mistura de 30   m o l / h de C 3 , 40   m o l / h de C 4 , 20   m o l / h de C 5 e 15   m o l / h de C 6 . E nessa mistura o N m í n i m o já foi previamente calculado e é 7,00 . Nessa destilação, deseja-se que o produto de topo possua no máximo 5 % do C 5 alimentado e o produto de fundo 3 % de C 4 alimentado. Confirma se a estimativa de x d abaixo está correta dado α i , r - N m i n = 7,41

Passo 1

Falaaaa aí, tudo show de bola? Nessa questão já nos foi dado o valor chutado de x d e precisamos confirmar se está certinho, beleza? Para isso, precisamos começar calculando d r b r .

d r b r = d H K b H K

A partir disso podemos encontrar o valor de d i com a equação,

d i = d r b r ∙ α i , r - N m i n ∙ f i 1 + d r b r ∙ α i , r - N m i n

E comparar com o que temos, show? Vamos lá!

Passo 2

Substituindo os valores na primeira equação temos,

d r b r = d H K b H K = 1 , 00 19,00 = 0,0 5

Agora vamos calcular o d i para o C 3 ,

d i = d r b r ∙ α i , r - N m i n ∙ f i 1 + d r b r ∙ α i , r - N m i n = 0,0 5 ∙ 7,41 7,00 ∙ 3 0 1 + 0,0 5 ∙ 7,41 7,00 = 2 9,999   ( q u a s e   3 0 )

b i = 3 0 - 2 9,999 = 0,001   ( b a s i c a m e n t e   z e r o )

Vamos seguir esse mesmo raciocínio para os outros componente. Com isso ficamos com,

Passo 3

A partir da tabela acima vemos que só ficará faltando o cálculo de x D e x B .

Nesse caso, basta dividir o d i e b i de cada componente por D e B , respectivamente. Sendo que D = 30 + 38,8 + 1,0 = 69,80   m o l / h e B = 1,2 + 19,0 + 15 = 35,2   m o l / h .

x D = d i D

x b = b i / B

E aí obtemos essa tabela aqui:

Como essa tabela é igual a do enunciado, então a estimativa está correta!

Resposta

A estimativa está correta.