Um gás, com 79 \% de metano, 9 \% de etano, 5 \% de propano, 4 \% de n-butano, 2 \% de isobutano e 1 \% de n-pentano deve ser tratado numa coluna de absorção, com 40 estágios reais, à taxa de um milhão de pés cúbicos por hora ( 2,83 \times 10^{4} \mathrm{~m}^{3} / \mathrm{h} ). O óleo absorvente (densidade de 49 \mathrm{lb} / \mathrm{ft}^{3}, ou seja, 0,78 \mathrm{~kg} / \mathrm{I} ) é injetado à taxa de 20.000 \mathrm{gal} / \mathrm{h}\left(7,57 \times 10^{4} \mathrm{l} / \mathrm{h}\right). A massa molecular do óleo é 150 . A torre opera a 44,7 \mathrm{psi}(3,0 \mathrm{~atm}) e a 70^{\circ} \mathrm{F}. A eficiência global de estágio é 20 \%. Calcular a recuperação de cada componente.

Passo 1

O enunciado descreve uma coluna de absorção em que um gás com composição molar conhecida ( 79 % metano, 9 % etano, 5 % propano, 4 % n-butano, 2 % isobutano e 1 % n-pentano) é tratado com um óleo absorvente. São dados o número de estágios reais ( 40), as vazões de gás ( 1\times 10^{6} f t^{3}/h) e de óleo ( 20000 gal/h), a pressão de operação ( 44,7 psi) e a temperatura ( 70\circF), além da densidade e peso molecular do óleo e a eficiência global de estágio ( 20 %). O objetivo é calcular a recuperação de cada componente hidrocarboneto. Para isso seria necessário conhecer, para cada componente, a curva de equilíbrio (ou constantes de partição K_i ou coeficientes de Henry) à condição de operação, a fim de aplicar o método de Kremser ou McCabe–Thiele para absorção.

Passo 2

Para determinar a recuperação de cada componente via método de Kremser (ou análise de estágios), precisamos das constantes de equilíbrio K_i = \frac{y_i}{x_i} ou da forma funcional da curva de equilíbrio y_i = f_i(x_i) à 3,0,atm e 70\,^{\circ}F. Essas informações não foram fornecidas no enunciado.

Resposta

Não é possível calcular a recuperação de cada componente sem os dados de equilíbrio (valores de K_i ou curvas y_i vs.\ x_i) necessários para aplicar o método de absorção em estágios.

Exercícios de Livros Relacionados