Exercícios Resolvidos de Método de Ponchon – Savarit – Razão de Refluxo

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Enunciado

Uma mistura binária contendo 50 % molar da espécie mais volátil é alimentada, em seu ponto de bolha, a uma coluna de pratos que opera à pressão atmosférica. Deseja-se que a fração molar da espécie mais volátil seja 95 % molar no destilado e de 5 % molar no resíduo. A coluna utiliza um condensador parcial com retirada de vapor e um refervedor parcial. Utilizando o método de Ponchon-Savarit e o diagrama entalpia-composição fornecidos para o sistema, determine o valor da razão de refluxo mínima.

Passo 1

A questão nos forneceu o gráfico do diagrama xy e o gráfico do diagrama de fases. E nos é pedido para calcular a Razão de Refluxo mínima que já sabemos que tem a seguinte fórmula:

R R = L o D = H ∆ D m í n i m o - H 1 H 1 - h o

Então, precisamos descobrir os valores dos elementos da equação.

Passo 2

A partir do y d = 0,95 , fornecido pela questão, conseguimos encontrar o valor de x 1 pelo diagrama xy, pois o y d e o x 1 estão em equilíbrio. Assim, encontramos x 1 = 0,89 .

Para x 1 = 0,89 ,   na curva de líquido saturado, h o = 25   K J / m o l , para y d = 0,95 ,   na curva de vapor saturado, H ∆ D = 58   K J / m o l . E para z f = x = 0,5 ,   y = 0,73 , pelo diagrama xy.

Interligando os pontos x = 0,5 e y = 0,73 por uma reta, obtém-se que em x d = 0,95 ,   H = H ∆ D m í n i m o = 94,4   K J / m o l

Passo 3

Agora que já encontramos todos os dados necessários, podemos jogar na fórmula.

R R = H ∆ D m í n i m o - H 1 H 1 - h o = 94,4 - 58 58 - 25

R R = 1,1

Resposta

R R = 1,1