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L
Universidade Luterana do Brasil
ULBRA – Campus Canoas
Pró-Reitoria de Graduação
	Atividade: Prova ( )
 Exercício ( )
 Trabalho ( x )
 Aula semipresencial ( ) 
Avaliação para: G1 ( x ) G2 ( )
Substituição de Grau: G1 ( ) G2 ( )
	Curso: Eng. Química
	Disciplina: Operações Unitárias D
	Data:
	Turma: 
	Professor: Adriano G. Fisch 
	Valor da Avaliação: 
Nota: 
	Acadêmico(a): Ketri M De Avila				 n°: 
	
Trabalho A
Tendo como base as informações dadas e discutidas no artigo A, mas não se limitando a ele como referência, responder as questões 1-8.
A) McCabe, W.L. e Thiele, E.W. Graphical design of fractionating columns. Ind Eng Chem 17(6) 605-611 (1925).
Questões:
1. Quais são as principais considerações para o emprego de método gráfico de McCabe-Thiele?
 O número de mols de vapor ascendente na coluna, e consequentemente o excesso molar, exceto para a variação na placa de alimentação, é constante de prato para prato. Uma vez que as perdas de calor a partir da coluna podem ordinariamente ser negligenciadas, quer por causa da relação de retardamento ou de grande volume para a superfície, e uma vez que os pontos de ebulição absolutos dos componentes não estão distantes (caso contrário a separação é fácil, em qualquer caso). A regra de Trouton requer vaporização molar constante de prato para prato.
 A alimentação entra na coluna a uma temperatura igual ao ponto de ebulição do líquido no prato de alimentação. A alimentação é geralmente pré-aquecida quase a esta temperatura, pelos resíduos quentes.
 O único condensador é um condensador simples ou total, de modo que a composição do produto é a mesma que a do vapor a partir do topo da torre.
 O calor é fornecido na base da coluna por meio de “vapor fechado”, de modo que o fluxo de condensação não posso diluir os resíduos.
2. Quais as diferenças entre os métodos de McCabe-Thiele e Ponchon-Savarit?
 Ambos os métodos são calculados pelo diagrama entalpia-concentração, porém os valores resultantes são diferentes, sendo o método de McCabe-Thiele mais simples e mais preciso.
 No método de McCabe-Thiele quando a diferença entre as temperaturas do fundo e do topo da coluna é pequena, pode-se considerar as propriedades térmicas da mistura que se deseja separar como aproximadamente constantes, ao longo da coluna. Desta forma, as vazões molares de líquido e vapor são constantes nos pratos da seção de retificação e, também, na seção de esgotamento, diferindo, no entanto, das vazões existentes na SR. O método de McCabe-Thiele consiste na aplicação de algumas considerações, utilizando-se o diagrama de equilíbrio do sistema em questão; O número de pratos teóricos necessários é determinado a partir do número de degraus gerados pela construção gráfica sobre o diagrama.
 Quando a diferença entre as temperaturas do fundo e do topo da coluna não é pequena ou quando as entalpias de líquido e vapor e as vazões molares, não são aproximadamente constantes ao longo da coluna, as simplificações introduzidas no cálculo do número de pratos teóricos pelo método de McCabe-Thiele não podem ser aplicadas. Nestes casos, o número de pratos teóricos pode ser determinado graficamente pelo método de Ponchon-Savarit, por meio de aplicações sucessivas dos balanços de massa e de energia , prato a prato, partindo-se das condições terminais da coluna e das propriedades gráficas. O número de pratos teóricos necessários é determinado a partir do número de linhas de amarração geradas pela construção gráfica feita em cima do diagrama entalpia/composição.
3. Mostre o balanço de massa que permite obter as Equações 1 e 8 do artigo A.
 
Onde:
V= Vazão de vapor
L= Vazão de líquido
D= Vazão de produto
XD= Fração de Produto
R = Refluxo
Isolando o Xm chega-se a equação 8.
4. Como é definido o melhor prato para a alimentação da coluna?
 O prato ideal para a alimentação é determinado a partir do ponto onde ocorre a intersecção entre as duas linhas de operação e a linha de alimentação.
5. Explique os dois casos limitantes quanto ao refluxo e suas implicações nos custos operacionais e de capital.
Em casos de refluxo mínimo, os custos operacionais são mínimos, mas os custos de capital são muito altos. Já nos casos de refluxo total, os custos operacionais são muito altos, mas os custos de capital são mínimos. Quando se obtém o refluxo ótimo, ocorre um equilíbrio entre os custos operacionais e de capital, fazendo com que os custos totais sejam relativamente baixos.
6. Qual o critério de escolha para a vazão de refluxo?
A melhor vazão de refluxo é aquela que contribui para uma melhor qualidade do destilado, sempre mantendo uma boa relação custo/benefício no processo.
7. Qual a definição do parâmetro q, usado para definir a qualidade térmica da alimentação?
 O parâmetro q é o número de moles de líquido saturado formado na coluna pela introdução de uma mole de alimentação. É dado pela razão entre o calor necessário para vaporizar uma mole de alimentação nas condições de entrada e o calor latente da alimentação.
8. Cite as razões para L/V (overflow) não ser constante em uma torre real?
 O overflow pode não ser constante por 3 razões. A primeira causa pode ser uma diferença no calor molar de vaporização dos dois componentes. A segunda razão pode ser a mudança de ponto de ebulição dos líquidos nos pratos sucessivos. E a terceira razão causa pode ser as perdas de calor da coluna. Permitir par estes efeitos rigorosamente exigiria a construção de uma linha de enriquecimento diferente para cada prato, e assim seria tedioso. No entanto, os efeitos são geralmente pequenas e tendem a equilibrar um ao outro para que eles raramente exijam consideração.

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