Utiliza-se a operação de destilação para separar
de uma mistura líquida de metanol/água em que a composição mássica do metanol é
. O objetivo é obter um destilado com uma composição mássica de metanol de
e um resíduo com uma composição mássica de água de
. Calcule a vazão produzida de destilado e de resíduo. Destilado
e Resíduo
Passo 1
O enunciado trata de separar uma mistura de metanol e água por destilação com vazão de alimetação
e fração mássica de metanol
. Queremos um destilado com fração mássica de metanol
e um resíduo com fração mássica de água de
, isto é, fração mássica de metanol
. Para resolver, usaremos balanço de massa total e balanço de massa de metanol.
Passo 2
Aplicamos o balanço de massa total (conservação de massa):
onde
é a vazão de destilado e
a vazão de resíduo.
Passo 3
Aplicamos o balanço de massa de metanol:
Substituindo
na equação acima e isolando
, obtemos
Passo 4
Calculando
:
Em seguida, da equação
:
Resposta
Destilado
Resíduo
Resíduo