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8/11/2019 Absoro Gasosa.pptx
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Absoro gasosa
Professor Bento Pereira
8/11/2019 Absoro Gasosa.pptx
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Introduo
A absoro gasosa a
transferncia de umcomponente solvel da fase
gasosa para a uma fase liquidaabsorvente e no voltil.
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AplicaesSem reao qumica: recuperao
de acetona de uma mistura ar-acetona por um fluxo de gua.
Com reao qumica: fabricaode cido ntrico pela absoro deoxido de nitrognio em gua.
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FUNCIONAMENTO DA COLUNA DE ABSORO
Gs = Soluto+ Inerte
gua pura Inerte
gua + Soluto
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FUNCIONAMENTO DA COLUNA DE ABSORO
Gs = Amonia + Ar
gua pura Ar
gua +Amonia
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FUNCIONAMENTO DA COLUNA DE ABSORO
Gbase
Ybase
GtopoYtopo
Lbase
Xbase
LtopoXtopo
G = Fluxo molar da fase gasosa;
L = Fluxo molar da fase lquida;
X = Razo molar do soluto na fase
lquida;
Y = Razo molar do soluto na fase
gasosa.
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FUNCIONAMENTO DA COLUNA DE ABSORO
Gbase
YbaseG
GtopoYtopo
G
Lbase
Xbase
L
LtopoXtopoL
G = Fluxo molar do inerte na fase
gasosa;
L = Fluxo molar do inerte na fase
lquida;
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FUNCIONAMENTO DA COLUNA DEABSORO
Gbase
Ybase
G
GtopoYtopo
G
LbaseXbaseL
LtopoXtopoL Balano de Massa:
Global:
LT + GB= LB+ GT
Por componente:
LTXT+ GBYB= LBXB+ GTYT
Com inerte:
LXT+ GY= LX+ GYT
N
G
Y
LX
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FUNCIONAMENTO DA COLUNA DE ABSORO
Gbase
Ybase
G
GtopoYtopo
G
LbaseXbaseL
LtopoXtopoL Balano de Massa:
Com inerte:
LXT+ GY= LX+ GYTRearranjando:
L(XT- X) = G(YTY)N
G
Y
LX
TT YXXG
LY )(
'
'
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Para conhecimento: Para converter de frao molar para razo
molar:
e
Calcular o nmero de estgios:
A
AA
Y
Yy
1
A
AA
X
Xx
1
TB
TB
xx
yy
G
L
*
'
'*
Bx = Calculado pela condiode equilbrio
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EXERCCIOS
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Razes econmicas e ambientais indicam a necessidade de recuperaruma corrente de gs contendo 35% de amnia e 65% de ar, em
volume. Para tal, um engenheiro qumico pretende utilizar uma torrede absoro que opera em contracorrente com gua limpa, a umapresso de 1 bar. Considerando os dados da figura abaixo, calcule onmero mnimo de moles de gua necessrio, para cada 100 moles degs de entrada, para recuperar 99% da amnia.
C O A O A CO A
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FUNCIONAMENTO DA COLUNA DEABSORO
1) Balano de Massa:
LTXT+ GBYB= LBXB+ GTYT99%
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EXEMPLO2) Calcular XBTendo o valor de YB(sempre fornecido pelo problema), o
valor de XB facilmente obtido pelo diagrama de
equilbrio.
Pelo grfico, temos que:
YB= 0,35XB= 0,075
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2) Calcular a quantidade de amnia que foiremovida
O enunciado disse que 99% da amnia foi
recuperada. Sabendo que para cada 100 moles
de gua, 35 moles so de amnia, ento:
99% de 35 moles = 35 x 99/100 = 34,65 molesde amnia recuperado
EXEMPLO
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3) Calcular GTXT
Se entraram 35 moles de amnia, onde
34,65 moles de amnia foram recuperados,ento:
GTYT= 35 34,56 = 0,35 moles de amnia
EXEMPLO
O valor dessa subtrao sempre ser o valor de GTXT, pois
consideraos que apenas 1% do soluto est saindo no topo,
onde este valor pode ser desconsiderado.
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Assim, podemos dizer que:
LB= LT+ recuperado
4) Substituindo no balano de massa:
EXEMPLO
GBYB= LBXB+ GTYT
GBYB= (LT+ recuperado) XB+ GTYT
100 x 0,35 = (LT+ 34,65) x 0,075 + 0,35LT= 427 moles de gua
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Absoroe
Stripping
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Estudo de casosUm efluente contendo 0.15% em volume de um gs A,
bastante solvel, lavado em contracorrente com gua pura,
em uma coluna de recheio que opera a presso atmosfrica.
Por questes ambientais sua concentrao deve ser reduzida a
0,01 %. Encontre o nmero terico de pratos da coluna e o
fluxo de gua para uma condio operacional de 1,7 vezes o
valor de operao mnimo. Assuma os dados de equilbrio
como sendo y* = 0.03x
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Yb = 0,15% = 0,0015
Yt = 0,01% = 0,0001
min'
'7,1
'
'
G
L
G
L
real
xy 03,0
G
G
LXt =
0
LXb =
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EXERCCIOSabendo que:
O valor de xbpode ser encontrado pela condio de equilbrio.
y = 0,03x
Quando yb= 0,0015, entao: xb= 0,0015/0,03
xb= 0,05
TB
TB
xx
yy
G
L
min
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Substituindo na frmula:
Pelo enunciado:
EXERCCIO
028,0
005,0
0001,00015,0
min
TB
TB
xx
yy
G
L
0476,0028,07,17,1min
realreal GL
GL
GL
GL
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Tendo o L/G real, basta substituir na
frmula e achar o verdadeiro xb.
Calculando o nmero de estgios
EXERCCIO
molesxxxx
yyGL
B
BTB
TB
real
0294,000001,00015,00476,0
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1 2 3 4 5
0,03
0,06
0,09
0,12
0,15
0,01
XB
YB
1
2
3
4
Sero necessrios 4
estgios de equilbrio