Você foi designado a fazer o dimensionamento de um tanque para armazenar 5 ton de propileno a 292,5 K e 279,9 bar.
Considerando o modelo generalizado de Lydersen, Greenkorn e Hougen, determine o volume necessário ao tanque. Resposta:
Considerando o modelo generalizado de Lydersen, Greenkorn e Hougen, determine o volume necessário ao tanque. Resposta:
Passo 1
Beleza, vamos lá. O problema é: “Dimensionar o volume de um tanque que armazene 5 t de propileno a 292,5 K e 279,9 bar, usando o modelo generalizado de Lydersen, Greenkorn e Hougen.”
Conteúdo: equilíbrio de fase e correção de gás real por fator de compressibilidade Z.
O que precisamos:
Conteúdo: equilíbrio de fase e correção de gás real por fator de compressibilidade Z.
O que precisamos:
- Massa molar do propileno e n (nº de mols).
- Propriedades críticas de C₃H₆ (Tc, Pc e fator de acentricidade ω).
- Cálculo de Tr=T/Tc e Pr=P/Pc.
- Correlação generalizada Lydersen–Greenkorn–Hougen para achar Z.
- Equação de estado real:
para achar o volume.
Passo 2
Primeiro, converte a massa em mols.
Massa do propileno .
Massa molar aproximada:
Massa do propileno
Massa molar aproximada:
Logo, o número de mols é
Passo 3
Agora precisamos dos dados críticos do propileno:
Tc = 365,3 K
Pc = 45,4 bar
ω = 0,152
Tc = 365,3 K
Pc = 45,4 bar
ω = 0,152
Com isso, calculamos os reducidos:
Passo 4
Usando a correlação generalizada de Lydersen, Greenkorn e Hougen (que expressa o fator de compressibilidade
em função de
,
e ω), obtemos, por interpolação em tabelas ou fórmula específica do modelo,
(Se você olhar a tabela ou usar a expressão analítica do modelo, vai achar esse valor para as condições dadas.)
Passo 5
Com tudo em mãos, basta usar a equação de estado corrigida:
onde
Isolando :
Isolando
Resposta
O volume necessário para o tanque é de aproximadamente 8,954 m³.