Prévia do material em texto
Profᵃ. Drᵃ. Simone de Fátima Medeiros Contato: simonemedeiros@usp.br Separação de constituintes de uma mistura baseada na diferença de volatilidade entre eles. Métodos: 1. Destilação simples: • Destilação Flash • Destilação Diferencial 2. Complexo: • Destilação com retificação Operações Unitárias IIIProfᵃ. Drᵃ. Simone de Fátima Medeiros Profᵃ. Drᵃ. Simone de Fátima Medeiros Destilação Flash Trocador de calor Alimentação (F) qH zF TF PF hF, , , Profᵃ. Drᵃ. Simone de Fátima Medeiros Operações Unitárias III Cascata Destilação Flash Profᵃ. Drᵃ. Simone de Fátima Medeiros = Fração molar do componente mais volátil na misturazA = Fração molar da alimentação que é vaporizada e retirada na forma de vapor Destilação Flash Balanço de Massa: Operações Unitárias IIIProfᵃ. Drᵃ. Simone de Fátima Medeiros Equação da linha de operação da Destilação Flash Lembrete: fração molar do componente mais volátil na mistura Balanço de Energia: Operações Unitárias IIIProfᵃ. Drᵃ. Simone de Fátima Medeiros A entalpia pode ser calculada conhecendo Incógnita hF TF qH Se a coluna for adiabática q=0 No trocador de calor: ya Operações Unitárias IIIProfᵃ. Drᵃ. Simone de Fátima Medeiros z0 1axa A equação da linha de operação é uma reta de inclinação e pode ser tratada em um diagrama de equilíbrio. Profᵃ. Drᵃ. Simone de Fátima Medeiros Uma mistura benzeno-tolueno de composição = 0,55 em fração molar de benzeno, entra a 30ºC em um aparato de destilação flash e vaporiza-se 40% da alimentação. Determinar: a) A composição do vapor e do líquido residual b) A temperatura em que se efetiva a separação zA Exemplo Solução: Linha de Operação da Destilação Flash a) A composição do vapor e do líquido residual Profᵃ. Drᵃ. Simone de Fátima Medeiros Exemplo b) A temperatura em que se efetiva a separação Profᵃ. Drᵃ. Simone de Fátima Medeiros Exemplo (1) (2) (3) (4) (6)(5) (7) Operações Unitárias IIIProfᵃ. Drᵃ. Simone de Fátima Medeiros Balanço de massa na destilação flash baseado nos coeficientes de distribuição k de Henry: (3) e (7): (8) (6) e (7): (9) (4) e (9): (10) Operações Unitárias IIIProfᵃ. Drᵃ. Simone de Fátima Medeiros Balanço de massa na destilação flash baseado nos coeficientes de distribuição k de Henry: Da equação (1): (11) (12) Substituindo (12) em (11): Operações Unitárias IIIProfᵃ. Drᵃ. Simone de Fátima Medeiros Balanço de massa na destilação flash baseado nos coeficientes de distribuição k de Henry: Substituindo os valores das equações (7), (8), (9), (10), temos: (13) OU: (14) Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15