Uma corrente gasosa contém
molar de hexano, e o restante é nitrogênio. A corrente flui para um condensador, onde a temperatura é reduzida e parte do hexano condensa. A fração molar de hexano na corrente gasosa que deixa o condensador é 0,0500 . O hexano líquido condensado é recuperado com uma taxa de
.
a) Qual é a vazão da corrente gasosa que sai do condensador em mols/min? (Sugestão: Calcule primeiro a vazão molar do condensado e note que as taxas nas quais o
o
entram na unidade devem ser iguais às taxas totais nas quais eles saem nas duas correntes de saída.)
b) Que porcentagem do hexano que entra no condensador é recuperada como líquido?
a) Qual é a vazão da corrente gasosa que sai do condensador em mols/min? (Sugestão: Calcule primeiro a vazão molar do condensado e note que as taxas nas quais o
b) Que porcentagem do hexano que entra no condensador é recuperada como líquido?
Passo 1
O enunciado descreve um balanço de massa em um condensador onde a corrente de alimentação entra com fração molar de hexano
e nitrogênio
. Saem duas correntes de saída: uma gasosa com fração molar de hexano
e uma líquida de hexano puro, cuja vazão volumétrica é
,L/min. Vamos usar balanços de massa total e de componente (hexano) para determinar a vazão molar
da corrente gasosa que sai. Para isso precisamos converter a vazão volumétrica do líquido em mol/min usando densidade e massa molar do hexano.
Passo 2
Converter a vazão volumétrica de líquido em vazão molar. Usamos densidade típica do hexano líquido
,g/mL e massa molar
,g/mol.
Passo 3
Definimos:
vazão molar total de alimentação (mol/min),
vazão molar de hexano líquido (mol/min),
vazão molar total da corrente gasosa (mol/min).
Pelo balanço global:
Pelo balanço global:
Pelo balanço de hexano:
Passo 4
Substituímos
no balanço de hexano:
Passo 5
O percentual de hexano recuperado é a razão entre a vazão molar de hexano no líquido e a vazão molar de hexano na alimentação:
Resposta
A vazão da corrente gasosa que sai do condensador é aproximadamente
,mol/min.
Cerca de do hexano que entra no condensador é recuperado como líquido.
Cerca de