Uma corrente de gás que entra em um absorvedor é composta por
de
e
de ar. A taxa de fluxo molar é de
na pressão de 1 bar e na temperatura de 360 K . Quando a corrente de gás sai do absorvedor,
do
de entrada foi absorvido em uma corrente líquida de amina em fluxo.
Considere os gases presentes na corrente de gás como gases ideais e que a massa do
e
como 46,28 e 32 , respectivamente.
Qual é a taxa de fluxo volumétrico na saída de gás do absorvedor se a corrente estiver a 320 K e 1 bar?
Considere os gases presentes na corrente de gás como gases ideais e que a massa do
Qual é a taxa de fluxo volumétrico na saída de gás do absorvedor se a corrente estiver a 320 K e 1 bar?
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que o enunciado tá pedindo. Temos uma corrente de gás que entra num absorvedor com 20 mol % de CO₂ e 80 mol % de ar, à vazão de 1 mol/min, P=1 bar e T=360 K. Na saída, 98 % do CO₂ foi removido e o gás sai a 320 K e 1 bar. A matéria envolvida é balanço de matéria (conta de quantos mols saem) e a equação dos gases ideais. Pra resolver a gente vai precisar:
- Fazer o balanço de quantos mols de CO₂ e de ar sobram no gás de saída;
- Usar a equação dos gases ideais
pra achar o volume por minuto.
Passo 2
Primeiro, quantos mols sobram na corrente de saída?
- Entram 1 mol/min total: 0,2 mol/min de CO₂ e 0,8 mol/min de ar.
- Saem 98 % do CO₂ pra absorção, então sobra só 2 % do CO₂ que era 0,2 mol/min:
- O ar não é absorvido, então continua 0,8 mol/min.
Logo o total de mols saindo é
Passo 3
Agora aplica a equação dos gases ideais para achar a vazão volumétrica de saída:
onde R = 0,08314 L·bar/(mol·K),
K e
bar. Substituindo:
Resposta
A vazão volumétrica de gás na saída é de aproximadamente 21,4 L/min.