Uma coluna de absorção deseja recuperar 90 % da acetona presente em uma corrente gasosa que contém 1 % de acetona (em mol). Para uma vazão molar total de gás na entrada da torre de 30 mol / h, 30 mo / h 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:
Acetona na entrada = 30 , mol/h times 0,01 = 0,3 , mol/h
Queremos remover 90% dessa acetona, então:
Acetona a ser removida = 0,3 , mol/h times 0,9 = 0,27 , mol/h

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:
Capacidade de absorção da água = 30 , mol/h times 1 = 30 , mol/h çãá

Passo 4

Comparando a acetona que queremos remover com a capacidade de absorção da água:
0,27 , mol/h <= 30 , mol/h
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.

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