Um líquido, contendo 3 \% de metano, 6 \% de etano, 4 \% de propano, 3% de isobutano e 2% de n-butano (o restante é um óleo não-volátil) deve sofrer uma extração para removerem-se 98 \% do propano. A coluna deve operar a 44,7 \mathrm{psi}(3,0 \mathrm{~atm}) e a 120^{\circ} \mathrm{F}.
(a) Determinar uma razāo V / L conveniente e o número de estágios necessários à recuperação.
(b) Qual é a recuperação dos outros componentes?

Passo 1

O enunciado descreve uma coluna de destilação (ou stripping) operando a 44,7 psi ( 3{,}0 atm) e 120^\circF, onde a alimentação líquida contém (em % molar): metano 3\%, etano 6\%, propano 4\%, isobutano 3\%, n-butano 2\% e o restante óleo não-volátil. Pede-se em (a) determinar uma razão V/L conveniente e o número de estágios necessários para removermos 98\% do propano; em (b) avaliar a recuperação dos demais componentes voláteis.

Passo 2

Para resolver por McCabe–Thiele ou qualquer método de estágios, precisamos conhecer as curvas de equilíbrio (ou valores de K_i) de cada componente à pressão e temperatura dadas. Esses dados são essenciais para traçar a curva de equilíbrio líquido-vapor, definir as razões de enriquecimento e de esgotamento, traçar as linhas de operação e determinar o número de estágios.

Passo 3

O enunciado não fornece nem uma tabela nem uma expressão (Antoine, Wilson, UNIFAC etc.) que permita calcular os K_i ou as volatilidades relativas \alpha_i dos componentes a 120^\circF e 3 atm. Sem esses dados de equilíbrio não é possível
\bullet determinar a linha de equilíbrio no diagrama x y,
\bullet escolher uma razão V/L apropriada,
\bullet traçar as linhas de operação,
\bullet nem contar o número de estágios pelo método gráfico ou numérico.

Resposta

Não há como resolver o exercício porque faltam os dados de equilíbrio líquido-vapor (valores de K_i ou curvas de equilíbrio) necessários para traçar as linhas de operação e aplicar o método de McCabe–Thiele ou qualquer outro esquema de dimensionamento de estágios.

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