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A DESTILAÇÃO BINÁRIA
1. INTRODUÇÃO
(^) As características da coluna de destilação (^) Método McCabe-Thiele (NETS) (^) (Método Gráfico) (^) O conceito de estágio de equilíbrio
- (^) Curva do Equilíbrio Termodinâmico
- A Linha de Operação de Retificação (LOR)
- A Linha de Operação de “stripping” (LOE)
- (^) A Linha de Operação de Alimentação (linha “q”)
- Determinação do NETS (^) As variações do método
- (^) Refluxo Total e Refluxo Mínimo
- (^) O Método Analítico – Equação de Fenske
- Colunas com Retiradas Laterais
- (^) Colunas com Múltiplas Alimentações
- Refrigeração do topo e o aquecimento do reboiler
- A Eficiência de Separação
(^) o funcionamento (^) seções, nomenclatura, o estágio teórico
2. AS CARACTERÍSTICS DA COLUNA DE DESTILAÇÃO
F
xF Seção de Retificação Seção de Esgotamento Tambor de condensado Trocador de calor Refervedor (reboiler) Alimentação Destilado
D
XD
Resíduo B XB Vn yn Ln xn Vm ym Lm xn
3. A SEÇÃO DE RETIFICAÇÃO
(^) A Equação da Linha de Operação de Retificação (LOR) (^) O Condensador total e o Condensador Parcial (^) As Razões de Refluxo, interna e externa Vn yn n- Ln- xn- D xD n- Equação da Linha de Operação de Retificação (LOR) Linha reta Coeficiente linear Coeficiente angular LOR equilibrio diagonal ? Vn yn=Ln- 1 xn 1 + Dx D D n n n n- 1 n x V D x + V L y = 1
yn =f xn- 1
y n xn x D
V
D
V
L
x D V D
O condensador total e o condensador parcial
(o topo da coluna)
condensador total o condensador total x y 1 = xD LOR Ponto em que a LOR toca a diagonal
y n xn x D
V
D
V
L
y 1 =x D yn =f xn- 1
As Razões de Refluxo, interna e externa
A Razão de Refluxo Externa (RD) Razão de Refluxo Interna (RV) Equação da Linha de Operação de Retificação (LOR) x y 1 L.O.R
RD =
L
D
RV =
L
V
1 R
R
R V
1 +R
x D
1 R
1 R
R
D n n
x
y x
y n xn x D
V
D
V
L
4. A SEÇÃO DE ESGOTAMENTO (“STRIPPING”)
ou aproximando as vazões Equação da Linha de Operação de Esgotamento (“stripping”) (LOE) B m m m- 1 m
m x
V
B
x -
V
L
y =
1
= Vm 1 + B
L m
= Vm 1 ym 1 +Bx B
Lm x m
ym xm x B
m 1 m m 1
V
B
V
L
ym xm x B
V
B
V
L
ym =f xm- 1
x y 0, 0,
AS FORMAS DE ALIMENTAÇÃO
a) Alimentação líquida saturada (b) Alimentação vapor saturado (c) Alimentação líquido-vapor imentação líquida subresfriada (e) Alimentação vapor superaquecido L =F+ L V= V L = L V F V^ = V + fraçãode vaporna aliment. V =L+fraçãodelíquidonaalimentaçã o L =F+L +vaporcondensadoda retif. L = V -vapor condensado V F +V +líquidovaporizadoda retific. V = L -partevaporizad a L
A EQUAÇÃO DA LINHA DE ALIMENTAÇÃO (LINHA “q”)
Reta 2 Reta 1 Reta 3 (^) Equação da reta 3 = Equação da reta 1 - Equação da reta 2 (^) LOR e LOE devem se cruzar em algum ponto LOR LOE da subtração equação da linha de alimentação (linha “q”)
Vyn = L xn 1 + Dx D
V ym 1 = Lxm - Bx B
V^ ^ V^ y^ x
= L - L + D x D + B xB
1 - q Fy =-qF x +DxD +BxB y = - x q 1 - q
x 1 - q F
yn =f x
Linha “q” x y Linha “q” ? O ponto em que a LOE toca a diagonal X = XF x y XF 1 > q > 0 q > 1 q < 1 q = 1 q = 0 1 - q x
1 - q q y = - x F 1 - q xF
1 ENG. PROCESSAMENTO/INNOVA/2012/50 - A figura abaixo representa a curva de
equilíbrio líquido-vapor de um sistema de destilação binária.
Analisando-se a figura, conclui-se que o(a)
(A) número de pratos reais da coluna é igual a seis.
(B) alimentação da coluna é feita no terceiro prato contado de baixo para cima.
(C) fração molar do componente mais volátil na carga da coluna é igual a 0,4.
(D) fração molar do componente mais volátil na corrente de fundo é igual a 0,1.
(E) fração molar do componente menos volátil na corrente de topo é igual a 0,9.
- PROCESSAMENTO/TRANSPETRO/2006/34 - Considere o diagrama abaixo. A carga do sistema de destilação representado no diagrama deve ser caracterizada como: (A) Vapor saturado. (B) Vapor superaquecido. (C) Líquido e vapor . (D) Líquido saturado. (E) Líquido sub-resfriado.
xD Linha “q” xB xF 1 2 3 4 5 NETS)mínimo = 5 estágios LOR LOE
6. O REFLUXO TOTAL E O REFLUXO MÍNIMO
REFLUXO TOTAL
1 - q
xF
xD Linha “q” xB^ xF
Refluxo Mínimo (Rmínimo)
NETS = infinitos estágios LOR LOE
1 + R MÍN
xD
1 - q
xF
