LISTA Absorção (1)

Prévia do material em texto

�PAGE �
�PAGE �2�
OPERAÇÕES UNITÁRIAS DA INDÚSTRIA QUÍMICA IV
EXERCICIOS SLIDE 
Exercício1: Qual a concentração de O2 dissolvido em água, a 298k quando a solução está em equilíbrio com o ar a 1atm de pressão total? A constante de Henry é 4,38 x 104 atm/%(molar) 
Exercício2: Uma mistura gasosa a 1,0atm, contendo ar e CO2 é contactada continuamente em um único estágio de mistura, com água a 293K. A vazão de entrada da corrente gasosa é de 100kmol/h com fração molar de CO2 igual a 0,20, enquanto que a fase líquida consta de 300kmol/h de água pura. Calcule as quantidades e as vazões das duas fase de saída do estágio. 
Exercício3: Deseja-se absorver 90% de acetona de uma corrente contendo 1% de acetona em ar. A vazão total de entrada de gás na torre é de 30 kmol/h e a de água pura 90kmol/h. A relação de equilíbrio do sistema gás-líquido é dado pela equação y = 2,53x. Determine o Número de Estágios Teóricos (NETS) necessários para esta operação.
Exercício4: Uma torre de pratos deve ser projetada para absorver SO2 de uma corrente de ar, usando água pura a 293k. O gás de entrada contém 20% (molar) de SO2 e na saída 2%, a uma pressão de 101,3kPa. O ar inerte escoa a uma vazão de 150kg/h e a água a 6000kg/h. Determine o NETS necessário a esta operação.
Exercício5: Resolver o exercício anterior usando as Equações de Kremser
Exercício 6: 75) FURNAS 1996/15 – Uma mistura gasosa de vazão molar VF e composição yF deve ser purificada em uma coluna de absorção. Para determinarmos a vazão molar do solvente líquido L, a ser utilizado, podemos afirmar que:
(A) Quanto maior a vazão do solvente, maior o número de contatos necessários entre as duas fases. 
(B) Quanto mais baixa a taxa L/V, mais concentrado será o produto líquido obtido. 
(C) A taxa L/V é muito importante para o cálculo dos custos, logo deve ser utilizada uma razão molar, L/V, mais baixa que a mínima.
(D) Uma razão molar L/V, quando muito grande , nos dá um produto líquido muito concentrado. 
Exercício 7: 	Um processo muito importante no tratamento do GLP é a absorção do H2S por meio de DEA. Considere que uma corrente de 10000kg/h de GLP, contendo 1% (massa) de H2S, sofre tratamento de absorção com DEA usando-se 20000kg/h em uma torre absorvedora de 10 metros de altura e 2 metros de diâmetro. Se após o processo de absorção, tem-se uma corrente de DEA com 2,91%(massa) de H2S quantos quilogramas de H2S ficam na corrente de GLP?
(A) 381,44	(B) 400	 (C) 500	 (D) 600 	(E) 618,56
Exercício 8: - Uma torre de absorção representada no esquema abaixo retira 80% da acetona de uma corrente de ar que contém 10% em mol do contaminante. O gás entra a 50,0 kmol /h, e a água pura que será usada para absorver a acetona entra em contracorrente a 100 kmol/h. O processo opera isotermicamente a 303 K e a pressão total de 1 atm.
Exercicio 9: Razões econômicas e ambientais indicam a necessidade de recuperar uma corrente de gás contendo 30% de amônia e 70% de ar, em volume. Para tal, um engenheiro químico pretende utilizar uma torre de absorção que opera em contracorrente com água limpa, a uma pressão de 1 bar. Considerando os dados da figura acima para o equilíbrio NH3-Ar, qual é o número mínimo de moles de água necessário, para cada 100 moles de gás de entrada, para que se recuperem 99% da amônia?
	(A) 427 (B) 415,3 (C) 408,4 (D) 396,8 (E) 394,6
Exercício 10: Razões econômicas e ambientais indicam a necessidade de recuperar uma corrente de gás contendo 30% de amônia e 70% de ar, em volume. Para tal, um engenheiro químico pretende utilizar uma torre de absorção que opera em contracorrente com água limpa, a uma pressão de 1 bar. Considerando os dados da figura acima para o equilíbrio NH3-Ar, qual é o número mínimo de moles de água necessário, para cada 100 moles de gás de entrada, para que se recuperem 99% da amônia?
	(A) 427 (B) 415,3 (C) 408,4 (D) 396,8 (E) 394,6
LISTA DE EXERCÍCIOS
A pressão parcial do CO2 no ar é 1,33 x 104 Pa e a pressão total 1,133 x 105 Pa. A fase gasosa está em equilíbrio com uma solução aquosa a 303K. Qual o valor de xA do CO2 em equilíbrio na solução?. Veja Apêndice A3 (Geankoplis) para as constantes de Henry. (Geankoplis 10.2.1)
Resp. 7,07 x 10-5 
A 303 K a concentração do CO2em água é 0,9 x 10-4 kg CO2/kg água. Usando a constante da Lei de Henry (Apêndice A3 – Geankoplis), qual a pressão parcial do SO2 que deve ser mantida no gás. . (Geankoplis 10.2.2)
Resp. 6,93 x 103 Pa
Deseja-se absorver 90% da acetona contida em uma corrente gasosa, contendo 1% (molar) de acetona em ar atmosférico, através de uma coluna de absorção em contracorrente. A vazão total da corrente gasosa na entrada da torre é de 30 kmol/h enquanto que a de água pura é de 90 kmol/h. O processo é operado isotermicamente a 300K e a uma pressão total de 101,3 kPa. A relação de equilíbrio (gás/líquido) para a acetona é dada por 
 . Determine o Número de Estágios Teóricos para esta torre, graficamente e utilizando a Equação de Kremser.
4) Uma torre de pratos é usada para remover 99% da amônia que entra em uma corrente gasosa, contendo 6% (molar) de amônia, a 293K e 1,013 x 105Pa. Água pura, com vazão de 188kg/h.m2 é utilizada como absorvente enquanto que a vazão do inerte (ar) é de 128 kg/h.m2. Usando os dados de equilíbrio do apêndice A3 (Geankoplis), calcule o número de estágios teóricos necessários.						Geankoplis 10.6.3)
5) Uma mistura gasosa a uma pressão total de 2,026 x 105Pa, contendo ar e SO2 é misturado em um único estágio com água pura a 293K. A pressão parcial do SO2 no gás é de 1,52 x 104Pa. A vazão do gás é de 5,70 kmol/h enquanto que a da água é de 2,20 kmol/h. Calcule as vazões e composições das correntes de saída.
6) 181,4 kmol/h de corrente gasosa proveniente de um reator químico contem 25% (molar) de amônia e o restante sendo gás inerte deve ser absorvida através do contato com uma corrente de água contendo 0,005 de fração molar de amônia. Sabendo que o gás de saída deve ter 0,005 de amônia, qual deve ser a vazão mínima do inerte líquido utilizado?. Usando uma vazão 1,5 vezes a vazão mínima quantos estágios teóricos devem ser utilizados nesta operação?
_1095241746.unknown