Uma coluna de absorção deseja recuperar
da acetona presente em uma corrente gasosa que contém
de acetona (em mol). Para uma vazão molar total de gás na entrada da torre de
de água pura em contra-corrente seriam suficientes para obter a remoção desejada? (Justifique sua resposta).
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma torre de absorção que quer remover 90% da acetona de uma corrente gasosa. Essa corrente tem 1% de acetona em mol e a vazão total de gás que entra na torre é de 30 mol/h. A pergunta é: se a gente usar 30 mol/h de água pura na torre, isso vai ser suficiente pra alcançar a remoção de 90% da acetona? Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de balanço de matéria em processos de absorção.
Passo 2
Primeiro, vamos descobrir quanto de acetona precisa ser removido da corrente gasosa. Como a corrente tem 1% de acetona em mol e a vazão total é de 30 mol/h, a quantidade de acetona na entrada é:
Queremos remover 90% dessa acetona, então:
Passo 3
Agora, vamos ver quanto de acetona a água pode absorver. Como estamos usando água pura, a capacidade de absorção depende da solubilidade da acetona na água. Supondo que a solubilidade seja alta (o que é verdade para a acetona), a água pode absorver bastante acetona. Porém, precisamos calcular a quantidade exata que 30 mol/h de água pode absorver.
Se considerarmos que cada mol de água pode se ligar a um mol de acetona (simplificação para facilitar), então:
Passo 4
Comparando a acetona que queremos remover com a capacidade de absorção da água:
Ou seja, a água disponível tem uma capacidade muito maior do que a necessidade de absorção.
Resposta
Sim, usando 30 mol/h de água pura na torre de absorção é mais do que suficiente para remover 90% da acetona presente na corrente gasosa.