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ID
1373521
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2014
Provas
Disciplina
Engenharia Química e Química Industrial
Assuntos

A vazão de 100 kmol/h de uma mistura contendo 10 mol%, 20 mol%, 30 mol% e 40 mol% de propano (P), butano (B), isopentano (I) e hexano (H), respectivamente, alimenta um tambor de flash, que opera a 366,5 K e a 6,8 atm. Se 1,8 kmol/h de hexano são recolhidos na corrente de vapor e as constantes de equilíbrio são KP = 4,2, KB = 1,75, KI = 0,74 e KH = 0,34, a razão entre as vazões de vapor e de líquido formados (V/L) é, aproximadamente,

Alternativas
Comentários

  • Kh=Yh/Xh = 0,34

    Yh = 1,8/V

    Xh = (40-1,8)/L

    os outros dados não são necessários

  • Boa observação, Danillo, só uma correção Xh=40/L

  • Kh=Yh/Xh = 0,34

    Yh = mols de h em V / mols total em V = 1,8/ V

    Xh = mols de h em L / mols total em L = 38,2/L

    (1,8/V)/(38,2/L) = 0,34

    V/L aproximadamente 0,14

     

  • É, pra ser criterioso, tem que rolar uma certa suposição de que a corrente de entrada é líquida, né? A fim de que se possa utilizar zi = xi.

    Fora isso, tudo certo.

     

    O ideal mesmo seria utilizar a equação de Rachford & Rice para calcular a fração vaporizada - cálculo que é feito iterativamente - e então estimar as vazões das fases e achar a razão. Porém, é uma resolução custosa em tempo e esforço.

  • É importante saber o significado da constante K que seria o coeficiente de distribuição de fases, basicamente mede a facilidade de um componente em vaporizar. Sendo assim, K>1 componente vapor, K <1 componente liquido e K=1 componente equimolar liquido/vapor

    De acordo com as informações do exercício, Propano e Butano estão na fase vapor, Isopentano e Hexano na fase liquida, mas 1,8kmol de hexano são recolhidos na corrente de vapor, ou seja, dos 40kmol/h, 38,2kmol/h estão na fase liquida,

     

    o exercício pede razão entre V/L ( hexano),  que é a formula da constante K=y/x

     

    a parcela de vapor de hexano é: Y= mols de Hexano em vapor / pelo mols total de vapor, entao fica assim: Y=1,8/V

    a parcela de liquido de hexano é: X= mols de Hexano no líquido / pelo mols total de liquido, entao fica assim: X=38,2/L

     

    como a razão V/L temos: (1,8/V)/ (38,2/L) = K  (k do hexano 0,34), tal que,  (1,8/V)/ (38,2/L) = 0,34, desta forma, V/L = 0,139... 0,14

  • Reni, não entendi porque tem que fazer essa consideração, nem porque tenho que fazer a igualdade xi = zi.

  • O Reni não está correto, essa suposição do zi=xi não precisa ser feita, visto que num sistema de flash os componentes saem de duas formas, ou vapor ou líquido, independentemente do estado que entram no sistema, ou seja, se após o flash 1,8 kmol/h de hexano saem na forma de vapor, obviamente 38,2 kmol/hol saem na forma líquida (pois 40 - 1,8= 38,2 ) .

    De resto é só seguir o raciocínio do vinícius Rodrigues.