Um gás, com
de metano,
de etano,
de propano,
de butano (em base de volume), deve ser lavado com um óleo hidrocarbônico não-volátil, numa coluna de borbulhamento, operando a 215 psi (14,6 atm)
e a
F. Deseja-se remover
do propano. O óleo afluente não contém qualquer dos componentes do gás.
(a) Determinar graficamente a razão mínima
.
(b) Determinar graficamente o número de estágios necessários e a recuperação de todos os componentes com uma razão L/V igual a 0,8.
(c) Resolver (a) e (b) analiticamente.
(d) Qual deve ser a razāo L/V a ser usada para se manter a mesma recuperação do propano para o mesmo número de estágios que em (b) se a pressão for reduzida para
a
?
e a
(a) Determinar graficamente a razão mínima
(b) Determinar graficamente o número de estágios necessários e a recuperação de todos os componentes com uma razão L/V igual a 0,8.
(c) Resolver (a) e (b) analiticamente.
(d) Qual deve ser a razāo L/V a ser usada para se manter a mesma recuperação do propano para o mesmo número de estágios que em (b) se a pressão for reduzida para
Passo 1
O enunciado descreve a absorção de um gás de quatro componentes (
,
,
,
) em óleo não-volátil, a
,atm e
F, buscando remoção de
do propano. Pede-se: (a) razão mínima
(gráfica), (b) número de estágios e recuperação dos demais componentes para
(gráfica), (c) mesmas quantidades analiticamente, e (d) novo
para mesma recuperação de propano se a pressão cair para
atm.
Passo 2
Para resolver tanto graficamente (McCabe–Thiele) quanto analiticamente, é imprescindível conhecer a curva de equilíbrio líquido–vapor (meteorológicas solubilidades ou coeficientes de distribuição) a
F e
atm. Essa curva relaciona a fração molar de cada componente na fase líquida saturada
com a fração molar na fase vapor
. Sem essa informação, não é possível
– traçar a isoterma de equilíbrio nem a reta de operação mínima (para (a)),
– determinar pela construção gráfica o número de estágios em (b),
– nem resolver balanços e igualdades de equilíbrio analiticamente em (c) e (d).
– traçar a isoterma de equilíbrio nem a reta de operação mínima (para (a)),
– determinar pela construção gráfica o número de estágios em (b),
– nem resolver balanços e igualdades de equilíbrio analiticamente em (c) e (d).
Resposta
Não é possível resolver o exercício pois não foram fornecidos os dados ou a curva de equilíbrio necessários para o método gráfico de McCabe–Thiele nem para o cálculo analítico das razões
e do número de estágios.