Absorção gasosa
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Absorção gasosa, Notas de estudo de Engenharia Química
Absorção gasosa
Tipologia: Notas de estudo
2016
1 / 26
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Absorção gasosa
Professor Bento Pereira
Introdução
- A absorção gasosa é a transferência de um componente solúvel da fase gasosa para a uma fase liquida absorvente e não volátil.
Aplicações
- Sem reação química: recuperação de acetona de uma mistura ar-acetona por um fluxo de água.
- Com reação química: fabricação de ácido nítrico pela absorção de oxido de nitrogênio em água.
Descrição do Processo
FUNCIONAMENTO DA COLUNA DE ABSORÇÃO Gás = Amonia + Ar Água pura Ar Água + Amonia
FUNCIONAMENTO DA COLUNA DE ABSORÇÃO Gbase
Ybase
Gtopo Ytopo Lbase Xbase Ltopo Xtopo G = Fluxo molar da fase gasosa; L = Fluxo molar da fase líquida; X = Razão molar do soluto na fase líquida; Y = Razão molar do soluto na fase gasosa.
FUNCIONAMENTO DA COLUNA DE ABSORÇÃO Gbase
Ybase
G’
Gtopo Ytopo
G’
Lbase Xbase
L’
Ltopo Xtopo
L’
Balanço de Massa: Global:
LT + GB = LB + GT
Por componente:
L
T
X
T
+ G
B
Y
B
= L
B
X
B
+ G
T
Y
T Com inerte:
L’XT + G’Y = L’X + G’Y
T N G’ Y
L’
X
FUNCIONAMENTO DA COLUNA DE ABSORÇÃO Gbase
Ybase
G’
Gtopo Ytopo
G’
Lbase Xbase
L’
Ltopo Xtopo
L’ Balanço de Massa:
Com inerte:
L’XT + G’Y = L’X + G’Y
T
Rearranjando:
L’ (X
T
- X) = G’ (Y T - Y) N G’ Y
L’
X
T T X X Y G L Y ( ) ' '
Para conhecimento:
- (^) Para converter de fração molar para razão molar: e
- (^) Calcular o número de estágios: = Calculado pela condição de equilíbrio A A A Y Y y 1 A A A X X x 1 B T B T x x y y G L ^
' '
B x
EXERCÍCIOS
FUNCIONAMENTO DA COLUNA DE ABSORÇÃO GB = 100 moles de gás
GT =
YT =
LB =
XB =
LT =?
- Balanço de Massa: LTXT + GBYB = LBXB + GTYT YB = 35% NH 3
X
T
EXEMPLO 2) Calcular X B Tendo o valor de YB (sempre fornecido pelo problema), o valor de X B é facilmente obtido pelo “diagrama de equilíbrio”. Pelo gráfico, temos que: Y B
XB = 0,
3) Calcular G T X T Se entraram 35 moles de amônia, onde 34,65 moles de amônia foram recuperados, então: G T Y T = 35 – 34,56 = 0,35 moles de amônia EXEMPLO O valor dessa subtração sempre será o valor de GTXT, pois consideraos que apenas 1% do soluto está saindo no topo, onde este valor pode ser desconsiderado.
Assim, podemos dizer que: L B = L T
- recuperado
- Substituindo no balanço de massa: EXEMPLO GBYB = LBXB + GTYT GBYB = (LT + recuperado) XB + GTYT 100 x 0,35 = (LT + 34,65) x 0,075 + 0, LT = 427 moles de água