Operações Unitárias 3

RESOLUÇÃO
4ª QUESTÃO
A resolução da letra (a) pode ser obtida através de um balanço de massa.
- BALANÇO DE MASSA
F = D+B F= 100Kg/h
F . zf = D. xd + B . xd
100 . 0,5 = D . 0,90 + B . 0,1
0,90 D + 0,1 B = 50

D = F - B

0,90 . (F – B) + 0,1 B = 50
0,90 F – 0,90 B + 0,1 B = 50
90 – 50 = 0,8 B
B = 50 Kg.mol/h - QUANTIDADE DE PRODUTO DE FUNDO

D = 100 – 50
D = 50 Kg.mol/h - QUANTIDADE DE PRODUTO DE TOPO

A resolução da letra (b) é obtida através da construção do gráfico de McCabe-Thiele.
- CALCULO DE Q
Utilizando-se da equação 7.7, temos que:
D / F = R / (R + 1)
Para uma razão de refluxo dada de R = 3,5, temos que:
D/F = 4,52/(4,52 + 1)
D/F = 0,8188
Q = 1-D/F
Q = 1 – 0,8188
Q = 0,181

Para uma razão de refluxo = 4,52, temos que:
R / Rmínimo = 4,52
Para a construção da Rosa precisa ser calculado o Rmínimo através dos pontos x e y encontrados através da intercessão da reta de alimentação com a curva de equilíbrio.
X = 0,29 e Y = 0,54
R.O.S.A
Y = (R / (R + 1)).x + (Xd/(R + 1))
0,54 = 0,29 R + 0,90 / (R + 1)
0,25 R = 0,36
R = 1,44

R / Rminimo = 4,52
R / 1,44 = 4,52
R = 6,5088

- CONCLUSÕES SOBRE O GRÁFICO

- O DESTILADOR POSSUIRÁ 5 PRATOS TEÓRICOS.
- O MELHOR PRATO PARA ALIMENTAÇÃO É O 3° PRATO

- CONSTRUÇÃO DO GRÁFICO
Coeficiente de Volatilidade (α)
Fração de Alimentação (zf)
Q
Xd
Rrt
3,09
0,5
0,181
0,9
6,5088

Reta de Operação
Reta de Alimentação x y x y
0
0
0
0,610501
1
1
0,5
0,5
Curva de Equilíbrio

x y Produto de topo
0
0 x y
0,1
0,255583127
0,9
0,9
0,2
0,435825106

0,3
0,569760295
Produto de Base
0,4
0,673202614 x y
0,5
0,755501222
0,1
0,1
0,6
0,822537711

0,7
0,87819732
Construção da Rosa
0,8
0,925149701 x y
0,9
0,96528983
0
0,119859
1
1
0,9
0,9