2 - (5 pontos) Um óleo é usado para absorver o benzeno (B) do gás do forno de coque.
O óleo contendo benzeno deve passar por uma coluna de absorção de placa perfurada a 1 atm , para recuperar o bezeno através de um fluxo de vapor. O equilíbrio na temperatura de operação é aproximado pela lei de Henry. Sabe-se que quando a fase oleosa contém 10 % mol de B, a sua pressão parcial é de 5,07 kPa. Assume que o óleo como não-volátil e entra contendo 8 % mol de B , dos quais 75 % devem ser recuperados. O fluxo de vapor sai com 3 % mol de B.
b) Quantos mols de vapor são necessários por 100 mols de alimentação?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um óleo que está absorvendo benzeno de um gás no forno de coque. Precisamos descobrir quantos mols de vapor são necessários para recuperar 75% do benzeno presente em 100 mols de óleo que entra na coluna de absorção. Vamos usar a Lei de Henry para isso, que relaciona a pressão parcial de um gás com sua concentração na fase líquida.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa recuperar 75% do benzeno. Se temos 100 mols de óleo com 8 mol% de B, isso significa que inicialmente temos:
Mols de B inicial = 100 times 0,08 = 8 mols
Recuperar 75% disso é:
Mols de B a serem recuperados = 8 times 0,75 = 6 mols

Passo 3

Agora, precisamos saber quanto benzeno ficará no vapor. Sabemos que o vapor sai com 3 mol% de B. Vamos chamar a quantidade de mols de vapor necessário de $ V $.
A quantidade de benzeno no vapor será:
V
Queremos que isso seja igual aos 6 mols que queremos recuperar:
Mols de B no vapor = V times 0,03

Passo 4

Então, precisamos de 200 mols de vapor para recuperar os 6 mols de benzeno desejados a partir de 100 mols de óleo de alimentação.

Resposta

São necessários 200 mols de vapor por 100 mols de alimentação para recuperar 75% do benzeno.

Exercícios relacionados