A TERMODINÂMICA APLICADA

TRABALHO iiSE – TERMODINÂMICA APLICADA II

Aluno: João Pedro Fontanelli Reinaldim

GRR: 20172294

Enunciado: Uma mistura binária benzeno-tolueno, 45 mol% de tolueno, a 30 °C, é alimentada em uma sequência de 2 vasos flash ligados em série. A saída da corrente da fase líquida do primeiro vaso flash alimenta o segundo. A corrente de entrada apresente uma pressão constante de 1 atm e não há variação de pressão ao longo do processo. Utilize a seguinte configuração de modelo:

[pic 1][pic 2]

1. Considere os vasos flash com temperaturas de 90°C e 95°C respectivamente. A) Quais as frações vaporizadas nos 2 vasos?

Após a seleção dos componentes do sistema binário e construção do sistema, definiu-se as variáveis para a corrente de entrada F1, considerando os dados fornecidos no enunciado, e definiu-se a vazão de entrada como sendo 1 kg/h.

Definindo como parâmetros as temperaturas de ambos os tanques Flash (90°C e 95°C, respectivamente), a pressão constante durante o processo nos equipamentos de 1 atm, a temperatura de entrada de 30 °C e a entrada da mistura binária com composição de 45% tolueno e 55% benzeno, foi possível então encontrar a fração vaporizada em ambos os vasos.

Definindo BENZENO(1) e TOLUENO(2):

                 [pic 3][pic 4]

                 [pic 5][pic 6]

1. Considere ambos os vasos flash com uma fração vaporizada de 50%. A) Quais as temperaturas de operação dos 2 vasos?

Para que o grau de liberdade atingisse 0, fixou-se a pressão de operação dos tanques Flash como sendo 1 atm, e definiu-se a fração vaporizada das correntes de topo V1 e V2 conforme os dados fornecidos no enunciado:

[pic 7]

Como a corrente de saída do Flash 1 é a corrente de entrada do Flash 2, aplicou-se o dado de fração vaporizada do enunciado para o valor da corrente líquida L1 que sai do Flash 1:

[pic 8]

[pic 9]

Após a definição de todos os parâmetros, foi possível analisar as temperaturas de operação dos tanques flash:

[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

1. Qual dos hidrocarbonetos presentes na mistura encontra-se em maior quantidade na fase vapor, após o processo Flash. Por quê?

Levando em conta os resultados obtidos no número 1, tem-se que:

V1 – Frações do vapor após primeiro tanque Flash

[pic 13]

V2 – Frações do vapor após segundo tanque flash

[pic 14]