Destilação: Operação e Cálculos

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Destilação 
Apresentação 
Tinicial
Tfinal
L0
L
B C
V
0 1
Fração molar de A (xA ou yA)
xL,A yV,A
Líquido 
subaquecido
Líquido 
saturado
Vapor 
saturado
Vapor 
sobreaquecido
T
em
p
er
at
ur
a
DIAGRAMA DE FASES BINÁRIO 
Apresentação 
LINHAS DE OPERAÇÃO 
Prato n
Prato n - 1
refluxo
(L)
destilado
(D)
xD
x0/(R + 1)
xD
Inclinação: R/(R + 1)
Va
po
r (
y)
Líquido (x)
0,0 0,2 0,4 0,6
0,8
1,0
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
condensador
Prato 1
Prato 2
refervedor
Inclinação: LS/VS
xD
Va
po
r (y
)
Líquido (x)
0,0 0,2 0,4 0,6
0,8
1,0
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
produto 
de fundo
Vazão de 
líquido
(LS)
Vazão de 
vapor
(VS)
1 1
 
1
D
D
xR
y x
R R
xL
y x
V R
  
 
 

BBxLy x
V V
  
Apresentação 
LINHAS DE OPERAÇÃO 
yj+1 xj
yj xj-1
F
xF
D xD
B xB
1
2
3
4
0
0
1
1
y
x
xB
xD
Apresentação 
LINHAS DE ALIMENTAÇÃO 
q = fração de líquido 
na alimentação. 
Exercício 
8. 
Exercício 
9. 
Exercício 
Exercício 
10. 
Exercício 
Exercício 
Errado: a alimentação 
é líquido saturado. 
Exercício 
Exercício 
Inclinação = R/(R+1) 
Exercício 
1
0,9
0,36 1,5
1
D
y
x
Intercepto
R
R
R


  

Exercício 
Exercício 
Se R = 1,5, Rmin será ainda 
menor. 
Exercício 
Se R = 1,5, Rmin será ainda 
menor. 
1
0,9
0,60 0,5
1
D
y
x
Intercepto
R
R
R


  

Exercício 
Exercício 
Inclinação = R/(R+1) = L/V 
Exercício 
Inclinação = R/(R+1) = L/V 
0,9 0,6 3
0,9 0,4 5
L
V

 

Exercício 
Exercício 
Inclinação = L/V 
Exercício 
Inclinação = L/V 
0,6 0,1 5
0,4 0,1 3
L
V

 

O balanço de massa global na coluna e os valores das 
entalpias específicas das correntes da envoltória global 
são dados na tabela a seguir: 
Exercício 
A carga térmica removida pela água de 
resfriamento no condensador é de 4,2 
GJ/h. 
11. Questão 30 – Eng. Processamento – Petrobrás 2/2010 
 
Considere que a entalpia de vaporização do destilado é 
200 kJ/kg. Para as condições definidas na tabela e de 
acordo com as informações dadas, a razão de refluxo de 
operação é? 
Exercício 
A carga térmica removida no resfriamento é igual ao calor de 
condensação/vaporização do destilado. Assim, temos que: 
 
 
 
 
 
 
A vazão de destilado (v) resfriado no condensador é igual a: 
21000 kg/h. 
 
Exercício 
6
 
4,2.10 x 200 21000
resfriamento destiladoQ Q
kJ kJ kg
m m
h kg h

  
Como V = D + R, a vazão do refluxo é de: 
 
 
 
 
Assim, a razão de refluxo é: 
 
 
 
Exercício 
21000 6000 15000R R   
15000
2,5
6000
R
r
D
  
Exercício 
12. Questão 31 – Eng. Processamento – Petrobrás 2/2010 
 
Considere que a entalpia de vaporização do vapor 
d´água usada no refervedor seja de 2 000 kJ/kg. Para 
as condições definidas na tabela e de acordo com as 
informações dadas, a vazão de vapor d´água consumida no 
refervedor é: 
Realizando o balanço de energia na coluna de destilação, 
temos que a vazão de vapor d’agua consumida no refervedor 
é calculada por: 
 
Exercício 
. . .f ref D B condF H q Dh Bh q   
Realizando o balanço de energia na coluna de destilação, 
temos que a vazão de vapor d’agua consumida no refervedor 
é calculada por: 
 
Exercício 
. . .f ref D B condF H q Dh Bh q   
10000 x 100 x 2000 6000 x 50 4000 x 200 4200000
2150
m
kg
m
h
   

4,2cond
GJ
q
h
