As Operações Unitárias III

Exercícios Destilação

1. Na separação de uma mistura metanol (1) - etanol (2) por destilação, deseja-se a

obtenção de um destilado com 85 % (mol) de metanol e um produto de fundo

contendo 10 % (mol) de metanol. A alimentação entra na coluna com uma vazão de

100 kmol/h, com uma composição de 45 % (mol) de metanol, apresentando-se como

líquido saturado.

Determine:

a) As vazões de produto de fundo e destilado. D = 46,67 kmol/h B=53,33 kmol/h

b) A razão mínima de refluxo. r(min)=2,15

c) O número de pratos teóricos ideais para uma razão de refluxo de 1,5 vezes a razão

mínima de refluxo. N(pratos)=16

d)O número do prato de alimentação. prato de alimentação=6

2. Refaça o exercício anterior considerando que a alimentação passe a ser na forma

de vapor saturado. Compare e discuta as diferenças observadas.

a) D = 46,67 kmol/h B=53,33 kmol/h

b) r(min)=3,72

c) N= 14

d) prato de alimentação=6

3. Pretende-se projetar uma coluna de destilação para concentrar uma mistura etanolágua com 0,3 de etanol (fração molar) até 0,7 de etanol (fração molar), de modo que

seja desprezível a presença de etanol no produto de fundo. Para uma taxa de refluxo

de 1,3 vezes o refluxo mínimo e uma alimentação no estado de líquido saturado,

determine o número de estágios ideais e o prato de alimentação.

Número de estágios = 10/ prato de alimentação = 6

Descreva as vantagens e desvantagens de se elevar a razão de refluxo para o

processo acima

4. Considerando um processo de destilação diferencial em batelada, e supondo um

álcool alimentício que será utilizado na produção de bebidas. O metanol é um

composto indesejado e deve ter sua concentração reduzida a níveis reduzidos.

Supondo uma carga inicial de 25 kmols da mistura metanol (6%)–etanol (94%). A taxa

de evaporação V é constante e igual a 10 kmol/h. A presença de água pode ser

desconsiderada. Após 2,46 horas de destilação, determine: Dadas as pressões de

vapor de 1127,84 e 666,08 mmHg

a) O total de líquido no refervedor. 0,43 kmol

b) A composição do vapor. 0,007

c) A composição média de destilado no refervedor. 0,06

d) Disserte sobre o processo quanto a viabilidade técnica