OP3_Aula 10_Absorção2

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Absorção 
Profa. Dra. Lorena Oliveira Pires 
Engenharia Química 
Instituto de Química 
Unesp - Araraquara 
 
Elementos de Cálculo 
Balanços de Massa 
Relações de Equilíbrio 
 
Balanços de Massa 
• Relacionar as quantidades produzidas com as 
alimentadas, utilizando as composições correspondentes 
• Correntes internas 
• Recuperações e rendimentos 
• Balanço de Massa Global em todos os estágios 
 
TBBT GLGL +=+
[1]
 
• Balanço de Massa para componente (A, B ou C) 
 
TTBBBBTT yGxLyGxL .... +=+ [2] 
• Balanço de Massa Global para os últimos n estágios 
 
TnnT GLGL +=+ −1 [3]
 
• Balanço de Massa para componente para os últimos n 
estágios 
 
Linha de Operação
[4]
11
1
11
..
.
....
−−
−
−−
−
+=
+=+
n
TTTT
n
n
n
n
TTnnnnTT
G
xLyG
x
G
L
y
yGxLyGxL
 
 
GB
yB
GT yT
LB xB
LT xT
GB
yB
GT
yT
LT
xT
n
LB
xB
Ln
xn
Gn-1
yn-1
loren
Realce
2 
 
Contracorrente com correntes imiscíveis 
• Um caso importante em que o soluto A está sendo transferido ocorre quando a 
corrente G contém somente os componentes A e B e a corrente L somente os 
componentes A e C. 
• As duas correntes são imiscíveis entre elas e somente A é transferido 
• Se as correntes L e G são diluídas no componente A, as correntes são 
aproximadamente constantes e a inclinação Ln/Gn-1 é quase constante 
 
Colunas de Absorção 
• A Linha de Operação não é necessariamente uma reta pois Ln e Gn-1 variam de uma 
placa para a outra em proporções diferentes 
• Na absorção, L e G aumentam na direção da base 
 
• Relação de Equilíbrio para cálculo de número de placas teóricas 
( )nn xfy = 
• Diagrama semelhante a McCabe-Thiele 
 
 
Relações de equilíbrio 
• Para cálculo do número de estágios teóricos (juntamente com BM) 
• Formas de apresentação: 
 y versus x – onde y é a fração molar do soluto no gás e x é a fração molar do soluto no líquido 
 P versus C – onde P é a pressão parcial do soluto no gás em equilíbrio com a solução de 
3 
 
concentração C 
 Y versus X – onde X é o número de mol de soluto por mol de solvente puro (isento de soluto) e Y é 
o número de mol de soluto por mol de gás isento de soluto 
y
y
Y
x
x
X
−
=
−
=
1
 
1
[8] [9]
 
• Constância na base de cálculo ao longo da coluna 
 
puro solvente de molpor absorvido soluto de mol 
soluto de isento gás de molpor do transferisoluto de mol 
=−
=−
TB
TB
XX
YY
 
 
%100.orecuperaçã
B
TB
Y
YY −
=
 
 
Colunas de Absorção 
• Vantajoso trabalhar com retas de trabalho em relação a 
curvas 
• G e L vazões de gás e líquido isentos de soluto 
 
 
• X e Y são relações molares 
 
 
 
• Balanço do soluto na coluna toda 
 Relaciona vazões e composições terminais 
[22] 
topo
base
XT
XB
YT
YB
n
n
nn
n
n
TT
nn
y
G
G
Yx
L
L
X
G
XLYG
X
G
L
Y
. .
..
.1
==
−
+=− [19]
[20] [21]
4 
 
 
• Vazão mínima de líquido (L) abaixo da qual é impossível manter a especificação 
Xn
Máximo que se pode 
conseguir
Número infinito de placas
 
Operação em correntes paralelas 
Correntes paralelas 
• Não é comum 
• Porém, quando uma torre de absorção muito alta é construída em duas unidades 
menores 
 
5 
 
 
• Nesse tipo de operação a reta de trabalho tem coeficiente angular –L/G 
 
• Balanço material do soluto no topo da torre 2 
 Reta de trabalho: 
G
XLYG
X
G
L
Y
XLYGXLYG
BT
BT
11
11
..
.
....
+
+−=
+=+
[25]