absorção, Notas de estudo de Engenharia Química

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Operações de Separação por

Difusão I

(“Processos de Separação”)

Lição n.° 3

Processos e métodos de separação

Absorção gasosa

Metodo analítico

Metodo gráfico

Metodos

analíticos

Quando a curva de equilíbrio e a recta operatória são

rectas, o número de etapas teóricas para o caso do

processos descontínuos, e o numero de unidades de

transferência para o caso de processos contínuos

podem ser determinados analíticamente;

Estes casos são frequentes quando se têm soluções

diluídas e a curva de equilíbrio é descrita pela lei de

Henry;

Tratando-se de soluções diluídas pode se admitir que

os caudais molares são constantes resultando linhas

operatórias rectas.

Metodos analíticos - Processos

descontínuos

Admitindo que se trata de andares ideais as correntes x

1

e y

1

estão em equilíbrio, por isso podem ser

relacionadas pela lei de Henry;

1 1

y  Hx

(2)

Substituíndo (2) em (1), têm-se:

H

y

G y y L x

1

1 2 0

(3)

2 0

1

L GH

y L G x

y (^) (4)

Metodos analíticos - Processos

descontínuos

Tomando L/GH = A (factor de absorção), resulta:

2 0

1

A

y AHx

y

(5)

Por um procedimento análogo para a segunda etapa,

tem-se:

3 1 3 1

2

A

y Ay

A

y AHx

y (6)

Metodos analíticos - Processos

descontínuos

Fazendo o balanço em todo o sistema, tem-se:

n n

G y  y  L x  x

1  1 0

Tomando, x y H

n n

resulta:

G y y L  x y H 

n n

1 1 0



Substituíndo o valor de y

n

dado pela equação (8) e

efectuando operações, obtem-se:

1

1

1 0

1 1









n

n

n

n

A

A A

y Hx

y y

(9)

(10)

(11)

Metodos analíticos - Processos

descontínuos

A equação ( 11) é conhecida come equação de Kremser-

Brown-Souders

Resolvendo a equção (11) em ordem a n tem-se:

A

A A

A

y Hx

y Hx

n

n

log

log

1 0

1 0



(12)

Metodos Gráfico- Processos descontínuos

Metodos analíticos – Processos

contínuos

Uma análise analoga pode ser desenvolvidas para o

cálculo do número de unidades de transferência em

colunas de enchimento.

A

y Hx A A

y Hx

N

OG

1

1

1 1

ln 1

2 2

1 2















 



































 

A

A A

x y H

x y H

N

OL















 























1

1

( / )

( / )

ln

1 1

2 1

Para a absorção

Para a

desabsorção