TRABALHO DE SEPARAÇAO

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Indice
Introduçao----------------------------------------------------------------------------------------- 2
Objectivo------------------------------------------------------------------------------------------ 3
Fundamento teorico------------------------------------------------------------------------------ 4
Tipos de torres ou colunas----------------------------------------------------------------------- 5
Torre de pratos------------------------------------------------------------------------------------ 5
Torre de recheio---------------------------------------------------------------------------------- 6
Euqilibrio liquido-vapor------------------------------------------------------------------------- 7
Razao do refluxo --------------------------------------------------------------------------------- 8
Dimensionamento de torres --------------------------------------------------------------------- 8
Problema ----------------------------------------------------------------------------------------- 10
Resoluçao e discussao ---------------------------------------------------------------------------11
Conversao de fluxo massico da alimentaçao para fluxo molar -----------------------------11
Caudais dos componentes na alimentaçao, destilado e residuo ----------------------------12
Calculo da temperatura nas diferentes correntes -------------------------------------------- 13
Estimativa da volatilidade relativa e da volatilidade media -------------------------------- 14
Escolha do componente chave ----------------------------------------------------------------- 14
Numero minino de estagios -------------------------------------------------------------------- 15
Calculo da relaçao de refluxo minino -------------------------------------------------------- 16
Estimativa da razao de refluxo optimo e do numero de pratos ideais -------------------- 18
Determinaçao do numero real de estagios --------------------------------------------------- 18
Localizaçao do estagio de alimentaçao ------------------------------------------------------ 18
Determinaçao da corrente liquida e do vapor emm equilibrio em cada estagio -------- 19
Determinaçao da composiçao da corrente de vapor ---------------------------------------- 20
Determinaçao da entalpia no destilado e no refinado -------------------------------------- 21
Capacidade calorifica e calor latente de vaporizaçao da mistura ------------------------- 21
Determinaçao da capacidade calorifica da mistura ----------------------------------------- 24
Determinaçao da entalpia de alimentaçao ---------------------------------------------------- 24
Determinaçao da entalpia do destilado ------------------------------------------------------- 25
Determinaçao da entalpia do liquido ---------------------------------------------------------- 25
Determinaçao da entalpia do produto de fundo --------------------------------------------- 26
Determinaçao da entalpia do vapor do topo ------------------------------------------------- 26
Determinaçao do Calor removido ao condensador ----------------------------------------- 27
Calculo do calor fornecido ao reboiler ------------------------------------------------------- 27
Dimensionamento da coluna ------------------------------------------------------------------- 28
Determinaçao da altura da coluna ------------------------------------------------------------- 28
Determinaçao de diametro da coluna --------------------------------------------------------- 29
Determinaçao da densidade do liquido e do vapor ------------------------------------------ 29
Determinaçao do caudal maximo do vapor -------------------------------------------------- 30
Conclusao ----------------------------------------------------------------------------------------- 31
Bibliografia --------------------------------------------------------------------------------------- 32
INTRODUÇAO
Destilação é a mais importante tecnologia de separação industrial. Além disso, é particularmente adequada para separações de alta pureza, sendo amplamente aplicada na indústria química e petroquímica, já que qualquer grau de separação pode ser obtido com um consumo fixo de energia, ao se aumentar o número de estágios de equilíbrio (FULA, 2019).
O termo destilaçao descreve a separaçao de um componente de uma mistura liquida. 
Podemos defenir destilaçao como uma operaçao que tem por finalidade a separaçao por, acção de energia termica, de substancias volateis de outras que não são. (FULA, 2019).
É um processo tão importante para uma refinaria de petróleo que é utilizada em quase todos os processos de refino que passam o petróleo e seus derivados. O equipamento onde ocorre a destilação é chamado de Torre de Destilação, ou Coluna de Destilação cujo interior é dotado de pratos, ou bandejas. É o principal método de purificação de um líquido (RASOVSKY, 1973).
Objectivos
Objectivo geral
Dimensionar uma coluna de destilação para separação de misturas multicomponentes.
Objectivos específicos 
Determinar caudal de refluxo;
Determinar o caudal de destilado;
Determinar caudal de resíduo;
Determinar número de estágios;
Determinar posição do estágio de alimentação; 
Determinar as cargas térmicas no condensador e no refervedor;
Determinar a altura da coluna;
Determinar o diâmetro da coluna.
Fundamento Teorico
A destilação é utilizada quando se deseja separar uma mistura em duas outras misturas, utilizando calor como um agente de separação. A mistura rica no (s) componente (s) mais leve (s), ou seja, de menor ponto de ebulição, é chamada de destilado, ou produto de topo, e a rica no (s) componente (s) mais pesado (s) isto e, de maior ponto de ebulição é chamada de resíduo, ou produto de fundo (CALDAS, LACERDA, VELOSO, 2007)
Quando um líquido que contém dois ou mais constituintes é aquecido até seu ponto de ebulição, as composições de líquido e vapor serão provavelmente diferentes. É esta diferença na composição das fases em equilíbrio que constitui a base do processo de destilação e, por este pretexto, é necessário conhecer os diagramas de equilíbrios líquido/vapor para a modelagem do problema de destilação. O processo de destilação pode ser realizado em diferentes tipos de colunas e é conveniente considerá-los em função do projeto das suas partes internas. Nas colunas de pratos a operação realiza-se por etapas, enquanto que em colunas de recheio o processo de transferência de massa é contínuo. As colunas de pratos constituem a categoria mais importante e com maior aplicabilidade industrial e as suas peculiaridades e qualidade de funcionamento torna-as particularmente indicadas para grandes unidades. Existem diferentes métodos para se efetuar um dimensionamento de uma torre de destilação. Em todos os casos é necessária prioritariamente a análise da corrente de alimentação e o grau de separação a ser obtido para então empregar o método adequado de solução (CALDAS, LACERDA, VELOSO, 2007) .
TIPOS DE TORRES OU COLUNAS
Atualmente as torres de destilação podem apresentar diferentes arranjos internos, denominados internos de torres. São considerados assim, todos os dispositivos acoplados no interior das torres de separação que são responsáveis pelo adequado funcionamento das mesmas. A variedade de dispositivos é bem grande, e os principais tipos são os internos de pratos e os de recheios. ( CALDAS, LACERDA, VELOSO, 2007)
Figura. 1. Exemplo de uma coluna de destilaçao de pratos. 
Fonte: GORAK,SORENSEN, 2014
TORRE DE PRATOS 
As torres de pratos podem ser separadas em dois grupos: pratos com e sem downcomers. Downcomer é uma chapa próxima à parede da torre que leva o líquido de um prato superior ao inferior ( CALDAS, LACERDA, VELOSO, 2007).
Os pratos sem downcomer contêm furos por onde passam o vapor e o líquido em contracorrente. Em uma operação normal, existe certa quantidade de líquido retido em cada prato ao mesmo tempo em que vapores ascendentes passam por cada estágio (prato) e entram em contato
com o líquido através das bolhas ou gotas, onde ocorre transferência de massa. O líquido descendente escoa para o prato seguinte abaixo dele, e assim sucessivamente até o final da coluna. O nível de líquido é mantido por vertedores (CALDAS, LACERDA, VELOSO, 2007).
TORRE DE RECHEIO 
Nas torres com recheio a alimentação da fase líquida ocorre no topo. O gás ascendente está em contra corrente com o filme líquido formado nos recheios, e assim possibilita a transferência de massa entre as fases. Os tipos de recheios usados são: recheios randômicos e recheios estruturados. Esse tipo de torre não é objeto de estudo deste trabalho, porém vale ressaltar a sua importância, já que nas refinarias as seções de pratos vêm sendo substituídas pela de recheios pelas vantagens que traz, como a grande superfície de contato entre as fases que proporciona dessa forma um alto rendimento, o baixo custo e a redução na queda de pressão (CALDAS, LACERDA, VELOSO,2007).
EQUILÍBRIO LÍQUIDO-VAPOR (ELV)
Antes de se abordar o processo da destilação é preciso discutir a natureza do equilíbrio entre as fases vapor e líquido, que na prática industrial são as fases coexistentes mais comuns. Ao aplicar a termodinâmica para a predição do equilíbrio líquido-vapor nos estágios de destilação, é possível encontrar por meio de cálculos apropriados, as temperaturas, pressões e composições das fases. Isso é possível por meio da resolução de modelos para predição do comportamento do equilíbrio em questão (SMITH; VAN NESS; ABBOTT, 2007) .
O modelo mais simples para a representação do ELV é a Lei de Raoult, que para efeitos de simplificação dos cálculos propõe que a fase vapor comporte-se como uma mistura de gases ideais e que a fase líquida como uma solução ideal. Resultados realísticos somente serão obtidos, neste caso, para sistemas de separação que operem com pressões baixas a moderadas, e constituídos por substâncias químicas de tamanhos semelhantes e de mesma natureza química. (FULA, 2019)
Pode ser utilizada a Lei de Raoult para o cálculo da volatilidade relativa em função das pressões de vapor:
Daise Jeronimo & Ermelinda Alberto	Página 1
-Volatilidade relativa do componente i em relação ao componente j;
- Fracção molar dos componentes i e j na fase vapor em equilíbrio com a fase líquida;
- Fracção molar dos componentes i e j na fase líquida em equilíbrio com a fase vapor;
- São as razões de equilíbrio dos componentes i e j;
- Pressões de vapor dos componentes i e j 
- Pressão total.
Razão de refluxo
A razão de refluxo é definida como:
Onde R é o fluxo de refluxo e D é o fluxo do destilado da coluna.
A mínima razão de refluxo é definida como a razão que, se reduzida em uma quantidade infinitesimal, iria requerer um número infinito de estágios para obter uma determinada separação entre dois componentes. Para qualquer razão de refluxo menor que a mínima, a separação é impossível, e para qualquer razão de refluxo maior que esta, a separação pode ser feita com um número infinito de estágios. (FULA, 2019)
DIMENSIONAMENTO DE TORRES
Para se separar uma mistura através de uma destilação é necessária aespecificação de algumas variáveis, como por exemplo: a escolha entre uma coluna de pratos ou recheio; o desenho da coluna e seus equipamentos auxiliares (tipo de condensador, tipo de refervedor, necessidade de pré-aquecimento da alimentação, entre outros); e a caracterização do sistema.
 Segundo COKER “quando se deseja dimensionar uma coluna de pratos seu requisito básico é calcular o número de pratos ou bandejas requeridos para se obter o grau de separação desejado dos componentes presentes na alimentação”. Para isso sugere-se utilizar métodos aproximados ou rigorosos. 
Nesse contexto, é muito mais complexo se obter o número de estágios teóricos e a razão de refluxo em razão de uma mistura multicomponente quando comparada a uma mistura binária. Em uma mistura multicomponente, fixar a composição de uma espécie não determina uma única composição para os demais, nem uma temperatura de equilíbrio como ocorre nos sistemas binários, além de também não ser possível especificar de maneira independente as composições de topo e fundo da coluna. A separação entre os produtos de topo e fundo deve ser especificada a partir da definição de componentes chaves. 
 Antes de se determinar o número de estágios teóricos (N) para uma torre de destilação, será necessário dividir a mistura multicomponente em dois grupos, com base em suas volatilidades relativas: compostos leves e compostos pesados. Cada grupo possui um composto denominado de chave, e sua escolha requer cuidados, pois os componentes devem ser ordenados com base nos valores de suas volatilidades. Para efeitos de caracterização da mistura, considera-se que todos os compostos com volatilidade superior àquela do composto chave-leve devem ser retirados da coluna apenas pelo seu topo. Tais componentes são designados de não chaves leves. De modo similar, todos os componentes com volatilidade superior àquela da chave-pesado devem ser retirados apenas pelo fundo da coluna e são denominados de não chaves pesados. Para as componentes chaves, será necessário especificar a quantidade máxima aceitável no topo e no fundo. (SMITH; VAN NESS; ABBOTT, 2007). 
Assim, num primeiro estágio de projetos de unidades de separação de multicomponentes é necessário aplicar os métodos de resolução, que podem ser aproximados, também designados métodos “short-cut”, ou rigorosos. Os métodos aproximados ainda são amplamente utilizados devido ao tempo de execução, que é cerca de 10 vezes inferior ao dos métodos rigorosos, e também devido ao fato de poderem ser utilizados sem a necessidade de auxílio computacional. O resultado obtido com os métodos aproximados pode ser utilizado como estimativa inicial na resolução por um método rigoroso, proporcionando considerável economia do tempo computacional gasto, uma vez que já se tem a indicação das condições ótimas de operação. A seguir serão demonstrados alguns métodos de solução para destilação multicomponente. 
Problema
Dimensionar uma coluna de fraccionamento que deverá tratar F toneladas/hora de uma alimentação com as seguintes composições:
	Componentes
	Composições
	C2,%
	4
	C3,%
	19
	nC4,%
	38
	nC5,%
	35
	nC6,%
	4
	F(t/h)
	17
	XDC3 (%)
	99
	XWC4 (%)
	98
Deseja-se recuperar no destilado 99% do propano (C3) contido na alimentação e recuperar no fundo 98% de butano (C4) contido na alimentação. A pressão de regime na coluna deverá ser de 250 psia. Utilizando um condensador parcial para o fluxo do topo
Resoluçao e discussao.
O problema fornece-nos as quantidades de dois componentes nos produtos do topo e do fundo; este serão os produtos chaves. Uma componente chave leve é aquele que se deseja excluir do produto do fundo (propano), e um componente chave pesado (butano) é o que se deseja excluir do produto do topo da coluna.
Conversão do fluxo mássico da alimentação para fluxo molar
XizC2 =
XizC3=
XizC4
XizC5=
XizC6=
Tabela 1: Determinação do fluxo molar da alimentação.
	Componente
	
	MM
	*MM
	
	C2
	00,04
	30
	1,2
	11,2882
	C3
	00,19
	44
	8,36
	53,61885
	C4
	00,38
	58
	22,04
	107,2377
	C5
	00,35
	72
	25,2
	98,7715
	C6
	00,04
	86
	3,44
	11,3408
	Σ
	11
	
	60,24
	282.257Kmol/h
Obteve-se uma alimentaçao de Z= 282,257Kmol/h
Caudais dos componentes na alimentação, destilado e no resíduo.
Supuseram-se as composições dos outros constituintes tanto na corrente de destilado como na corrente de produto do fundo, onde estas suposições têm levar em conta a volatilidade relativa dos constituintes. Assim, o etano deve estar em maior proporção no destilado que o propano, enquanto o pentano e o hexano em maiores proporções que o butano no produto do fundo. 
Tabela 2: Estimativa das composições
componentes em cada fluxo;
	Componente
	Composição (%)
	
	XD
	Xw
	C2
	99,5
	0,5
	C3
	99
	2
	C4
	2
	98
	C5
	0,5
	99,5
	C6
	0,001
	99,99
A partir das suposições feitas e da relação fluxo-composição, podem determinar-se as composições e os caudais das diferentes correntes.
 
 
Tabela 3: Composições e caudais das correntes de alimentação, destilado e resíduo.
	Componente
	Alimentação
	Composição (%)
	Destilado
	Resíduo
	
	XiZ
	Zi
	XD
	Xw
	Di
	Xdi
	Wi
	Xwi
	C2
	0,04
	11,2882
	0,995
	0,005
	11,231
	0,174
	0,056
	2,607E-4
	C3
	0,19
	53,61885
	0,99
	0,02
	53,082
	0,825
	1,07
	4,982E-3
	C4
	0,38
	107,2377
	0,02
	0,98
	0,0196
	3,046E-4
	105,09
	0,489
	C5
	0,35
	98,7715
	0,005
	0,995
	4,975E-3
	7,732E-5
	98,227
	0,457
	C6
	0,04
	11,3408
	0,00001
	0,999
	9,99E-6
	1,552E-7
	11,329
	0,052
	Σ
	1
	283,25
	
	
	64,3375
	
	214,772
	 
Calculo da Temperatura nas diferentes correntes
As temperaturas podem ser estimadas fazendo-se o uso do conhecimento do ponto de bolha e ponto de orvalho. Utilizou-se a constante de distribuição que é função da temperatura e pressão. Através de um nomograma de Depriester e tendo em conta que no problema nos foi dada a pressão de operação (250 Psia), utilizou-se o método de tentativas para determinar as temperaturas, tendo em conta que para cada temperatura, obtém-se Ki diferente para cada componente. As temperaturas escolhidas são as que satisfazem as equações seguintes:
Foram obtidos os seguintes resultados:
Tabela 4: Estimativa da temperatura da corrente de alimentação;
	T= 199⁰F = 365,93
	Componente
	XIz
	Ki
	Ki*Xi
	C2
	0,04
	 4,37
	0,1748
	C3
	0,19
	 1,92
	0,3648
	C4
	0,38
	 8,58
	3,2604
	C5
	0,35
	 3,79
	1,3265
	C6
	0,04
	 1,81
	0,0724
	Σ
	1
	
	5,1989
 Tabela 5: Estimativa da temperatura da corrente do destilado;
	T = 120⁰F = 322,03
	Componente
	Ydi
	 Ki
	 Yi/Ki
	C2
	 0,174
	 2,81
	0,062
	C3
	 0,825
	 1,07
	0,771
	C4
	 3,046E-4
	0,360
	0,000846
	C5
	 7,732E-5
	0,138
	0,000560
	C6
	 1,552E-7
	0,57
	0,000000272
	Σ
	1
	
	 0,8344
 Tabela 6: Estimativa da temperatura da corrente do resíduo.
	T= 275⁰F= 408,15
	Componente
	Xwi
	Ki
	Ki*Xi
	C2
	0,000335
	6,18
	0,00207
	C3
	0,005366
	3,20
	0,0171
	C4
	0,460125
	1,52
	0,69939
	C5
	0,480515
	0,76
	0,3651
	C6
	0,053658
	0,42
	0,0225
	Σ
	 1
	
	 1,106
Estimativa da volatilidade relativa e da volatilidade média
As volatilidades relativas (𝛼𝑖) de cada espécie i são calculadas através da razão entre o variável Ki e a variável K da chave-pesado da mistura, como pode ser observado pela Equação:
A volatilidade relativa média estima-se a partir da seguinte expressão:
Os resultados obtidos são apresentados na tabela seguinte:
Tabela 7: Volatilidade relativa dos componentes em cada corrente e a relatividade relativa média de cada um deles
	Componente
	Alimentação
	Destilado
	Resíduo
	αi, m
	
	T=199F
	T=120F
	T=275
	
	
	Ki
	αZ
	Ki
	αD
	Ki
	αW
	
	C2
	4,37
	5,609
	2,81
	7,805
	6,18
	4,065
	5,632
	C3
	1,92
	2,465
	1,07
	2,972
	3,2
	2,105
	2,501
	C4
	0,779
	1
	0,360
	1
	1,52
	1
	1
	C5
	0,341
	0,438
	0,138
	0,383
	0,76
	0,5
	0,438
	C6
	0,168
	0,216
	0,57
	1,583
	0,42
	0,276
	0,661
 Escolha do componente chave
A escolha do componente chave feita inicialmente deve ser comprovada, já que foi feita de uma forma. Para a comprovação desta suposição utiliza-se a equação:
Tendo em conta as seguintes condições:
 Tabela 8: Comprovação dos constituintes chaves.
	Componente
	αim
	Xid*D/XiZ*Z
	Observação
	C2
	5,989
	3,124
	Não se distribui
	C3
	2,541
	0,978
	Distribui-se
	C4
	1
	0,019
	Distribui-se
	C5
	0,442
	-0,327
	Não se distribui
	C6
	0,203
	-0,476
	Não se distribui
Através dos resultados obtidos (tabela 8) verifica-se que a escolha inicialmente feita, foi correcta; portanto a constituinte chave leve é o propano e o pesado é o n-butano.
Número mínimo de estágios
O mínimo número de estágios é calculado através da equação de Fenske.
Nm = 
Resolved:
Nm = 
Nm = 8,98 9
O número mínimo de estágios necessários para a separação requerida é de 9 pratos.
Cálculo da relação de refluxo mínimo 
	Para determinar a mínima razão de refluxo é utilizado o método de Colburn e Underwood; a equação é descrita a seguir:
Determinação do factor 
=1-q (16) 
Admitindo que a alimentação está no seu ponto de ebulição, tem-se que q = 1.
	O valor de tem de estar entre os valores de volatilidade relativa e do componente chave pesado e leve, isto é:
Cálculo de 
Cálculo de 
Rm + 1 =
Estimativa da relação de refluxo óptimo e do número de pratos ideais
	Baseando-se na correlação de Erber – Maddox, a qual dá a relação entre o número de pratos necessários e o valor do refluxo mínimo, aatribui-se valores aleatórios de RR para obter .
Os resultados obtidos apresentam-se na tabela seguinte:
Tabela 9: Determinação da razão de refluxo mínimo.
	RR
	X=RR/(RR+1)
	N=Nm/X
	1
	0,5
	18
	2
	0,666
	13,51
	3
	0,750
	12
	4
	0,800
	11,25
	5
	0,833
	10,80
	6
	0,857
	10,50
	7
	0,875
	10,28
	8
	0,889
	10,12
	9
	0,900
	10
	10
	0,909
	9,9
O refluxo óptimo é escolhido como o valor a partir do qual as diferenças são mínimas; portanto, observa-se que para valores superiores a 6, há pouca variação no número de pratos ideais, logo o coeficiente de refluxo óptimo será, RR=6, e o número de pratos ideais será aproximadamente, N=11.
 	
Tabela 10: Determinação da viscosidade média molar.
	Componente
	XiZ
	VISA
	VISB
	μi
	μi*XiZ
	C2
	0,04
	156,6
	95,57
	0,062272194
	0,002490
	C3
	0,19
	222,67
	133,41
	0,088400208
	0,0167960
	C4
	0,38
	265,84
	160,2
	0,118966892
	0,0452074
	C5
	0,35
	313,66
	182,48
	0,140658383
	0,049230
	C6
	0,04
	362,79
	207,09
	0,178237946
	0,0071295
	Σ
	1
	
	
	
	0,1208529
 
Determinação do número real de estágios
O número real de pratos é determinado a partir da eficiência da coluna.
 Estágios	
		 		
Localização do estágio de alimentação
Para determinar o ponto de alimentação utiliza-se uma equação empírica desenvolvida por Kirkbride.
 
O número de estágios, excluindo o re-ebulidor, é N=16 pratos, logo:
Resolvendo o sistema de equações acima se tem:
Nr = 10,9≈ 11
Ns = 6
O que leva a concluir que o prato de alimentação mais provável seja o prato número 11.
Determinação da corrente líquida e de vapor em equilíbrio em cada estágio
Para as correntes que entram e saem em cada estágio:
Balanço de massa Total: V=D+L (20)
Onde:
Tendo em conta que:
R=6
L = R*D L = 6*64,33 = 385.98[kmol/h]
Portanto:
V = 214,37 + 385,98 = 600,35[kmol/h]
Balanço por Componente:
	
 
Determinação da composição da corrente líquido
A composição do líquido é determinada a partir da relação entre a composição do destilado e a volatilidade relativa de cada componente na mesma corrente.
Tendo em conta que ∑
Os resultados obtidos são apresentados na tabela seguinte:
Tabela 11: Composição da corrente que abandona cada estágio.
	Componente
	Xdi
	αD
	Xdi/αD
	XiL
	C2
	0,174
	7,805
	0,022
	0,098
	C3
	0,825
	2,972
	0,2
	0,89
	C4
	3,046E-4
	1
	3,046E-4
	0,00136
	C5
	7,732E-5
0,383
	2,018E-4
	0,000905
	C6
	1,552E-7
	0,153
	1,013E-6
	0,00000454
	Σ
	1
	
	0,2228
	1
Determinação da composição da corrente de vapor
Do balanço de massa por componente para as correntes que entram e saem em cada estágio, resulta:
Determinou-se a composição de cada componente na corrente de vapor e os resultados apresentam-se na tabela a seguir:
Tabela 12: Composição da corrente de vapor que abandonam cada estágio.
	Componente
	Vi
	YiV
	C2
	45,906
	0,091
	C3
	394,935
	0,782
	C4
	38,947
	0,077
	C5
	25,392
	0,050
	C6
	0,014
	2,79*10-5
	Σ
	505,195
	1
Determinação da entalpia no destilado e no refinado
Balanço de energia total:
Balanço de energia no último estágio:
Determinação da entalpia no destilado e no refinado
Utilizamos a equação de Kirschoff
 
Os dados da Capacidade Calorífica e do calor de vaporização foram tirados do Âpendice (D) em anexo.
Capacidade calorífica e calor latente de vaporização da mistura
Tabela 13: Capacidade calorífica e calor latente dos componentes.
	Componente
	Cp
	λ[kg/kmol]
	
	A
	b*10
	c*10^4
	d*10^8
	
	C2
	5,409
	1,781
	-0,6937
	0,8712
	14717
	C3
	-4,224
	3,062
	-1,586
	3,214
	18786
	C4
	9,487
	3,313
	-1,108
	-0,2821
	22408
	C5
	-3,626
	4,873
	-2,58
	5,304
	25791
	C6
	-4,413
	5,819
	-3,118
	6,493
	28872
Com esses valores determinou-se das capacidades caloríficas de todas as correntes, e os resultados apresentam-se a seguir.
Tabela 14: Determinação das capacidades caloríficas dos componentes na corrente de alimentação;
	Componente
	XIz
	XiZ*a
	XiZ*b*10
	XiZ*c*10^4
	XiZ*d*10^8
	C2
	0,04
	0,2163
	0,07124
	-0,0277
	0,0348
	C3
	0,19
	-0,8025
	0,58178
	-0,30134
	0,6106
	C4
	0,38
	3,605
	1,258
	-0,42104
	-0,107
	C5
	0,35
	-1,2691
	1,7055
	-0,903
	1,8564
	C6
	0,04
	-0,1765
	0,2327
	-0,1247
	0,2597
	Σ
	1
	1,573
	3,8492
	-1,75287
	2,65452
Tabela 15: Determinação das capacidades caloríficas dos componentes na corrente do destilado;
	Componente
	XiD
	XiD*a
	XiD*b*10
	XiD*c*10^4
	XiD*d*10^8
	C2
	0,174
	1,0571
	0,3480
	-0,1356
	0,1702
	C3
	0,825
	-3,2524
	2,3576
	-1,2211
	2,4747
	C4
	3,046E-4
	0,2608
	0,0911
	-0,0304
	-0,0077
	C5
	7,732E-5
	-0,0256
	0,0344
	-0,0182
	0,0375
	C6
	1,552E-7
	-6,93E-6
	9,14E-6
	-4,89E-6
	1,02E-5
	Σ
	1
	-1,9600
	2,8313
	-1,4054
	2,6748
Tabela 16: Determinação das capacidades caloríficas dos componentes na corrente do resíduo;
	Componente
	Xwi
	XiW*a
	XiW*b*10
	XiW*c*10^4
	XiW*d*10^8
	C2
	2,607E-4
	0 ,0018
	0,0006
	-0,0002
	0,0003
	C3
	4,982E-3
	-0,0226
	0,0164
	-0,0085
	0,0172
	C4
	0,489
	4,3652
	1,5244
	-0,5098
	-0,1298
	C5
	0,457
	-1,7423
	2,3415
	-1,2397
	2,5486
	C6
	0,052
	-0,2367
	0,3122
	-0,1673
	0,3484
	Σ
	1
	2,365
	4,1952
	-1,9255
	2,7847
Tabela 17: Determinação das capacidades caloríficas dos componentes na corrente do líquido.
	Componente
	XIl
	XiL*a
	XiL*b*10
	XiL*c*10^4
	XiL*d*10^8
	C2
	0,073438
	0,3972
	0,1307
	-0,0509
	0,0639
	C3
	0,783708
	-3,3103
	2,3997
	-1,2429
	2,5188
	C4
	0,08536
	0,8098
	0,2827
	-0,0945
	-0,0240
	C5
	0,057462
	-0,2083
	0,2800
	-0,1482
	0,3047
	C6
	3,23E-05
	-0,0001
	0,0002
	-0,0001
	0,0002
	Σ
	1
	-2,3118
	3,0935
	-1,5368
	2,8637
Tabela 18: Determinação das capacidades caloríficas dos componentes na corrente do vapor.
	Componente
	XiV
	XiV*a
	XiV*b*10
	XiV*c*10^4
	XiV*d*10^8
	C2
	0,0908
	0,4915
	0,1618
	-0,0630
	0,0792
	C3
	0,7817
	-3,3021
	2,3937
	-1,2398
	2,5125
	C4
	0,0770
	0,7313
	0,2554
	-0,0854
	-0,0217
	C5
	0,0502
	-0,1822
	0,2449
	-0,1296
	0,2666
	C6
	2,79*10-5
	-0,0001
	0,0002
	-8,707*10-5
	0,0002
	Σ
	1
	-2,2615
	3,0560
	-1,5180
	2,8367
Determinação da capacidade calorífica da mistura
[kJ/lmol°K] 
Determinação da Entalpia de Alimentação
 
Determinação da Entalpia do Destilado
Determinação da Entalpia do Líquido (Refluxo)
Determinação da Entalpia do Produto de Fundo 
Determinação da Entalpia do Vapor do Topo
Para determinar a entalpia do vapor do topo, deve-se estimar a temperatura de vapor usando o diagrama de Depriester.
 (33)
Para isso estimou-se da temperatura do vapor e fez-se o cálculo do calor latente.
 
Tabela 19: Estimativa da temperatura de Vapor.
	T=148
	Componente
	Ki
	Yi/Ki
	λ
	λ*Yi
	C2 
	3,35
	0,027125
	14717
	1337,294
	C3
	1,35
	0,579073
	18786
	14685,92
	C4
	0,5
	0,154188
	22408
	1727,518
	C5
	0,2
	0,251315
	25791
	1296,332
	C6
	0,0865
	0,000323
	28872
	0,806249
	Σ
	
	1,012022
	
	19047,87
 Determinação do calor removido ao condensador
Para eficiência do processo e do funcionamento da instalação, é necessário conhecer a quantidade de calor a ser removida do condensador de topo da coluna de forma a minimizar o consumo de água para condensar e arrefecer o destilado.
A partir do balanço de energia nos estágio, tem-se:
 
 
Cálculo do Calor Fornecido ao Reboiler
 
	Para a determinação da quantidade de vapor superaquecido necessário para vaporizar a corrente de refluxo do fundo da coluna, efectua-se um balanço de energia à envolvente I:
 [kJ/h] 
As perdas caloríficas na coluna de destilação, tendo em conta as perdas nas tubagens de alimentação, de produto de fundo e de vapor, bem como no re-ebulidor, vêm dadas por:
 
QL = 1442268,86 
Dimensionamento da Coluna
Determinação da altura da coluna
Pode-se fazer uma estimativa aproximada do tamanho global da coluna, uma vez que se conheça o número de andares reais necessários para a separação. A altura global da coluna dependerá do espaçamento dos pratos. Usam-se geralmente espaçamento entre pratos desde 0,15 até 1 , sendo o mais comum 0.5 .
 
Portanto, assumindo-se um espaçamento entre os pratos de 0,5 , teremos:
Determinação do diâmetro da coluna
. Pode usar-se a equação que se segue, a qual se baseia na equação bem conhecida de SOUDERS E BROWN, LOWENSTEIN, para obter a estimativa da velocidade superficial do vapor máxima permissível e consequentemente o diâmetro da coluna:
Determinação da Densidade do Líquido e do Vapor
Assumindo-se que se trata de uma mistura, a densidade deverá ser calculada pela seguinte expressão:
TV = 64,44[°C] = 337,59[°K]
P = 250 [Psia] = 17 (atm)
R = 0,08205 
MZ – Massa Molar da Mistura na Alimentação=59,96 [kg/kmol]
Tabela 20: Determinação da Densidade do Líquido e do Vapor e da massa molar do vapor.
	Componente
	YiV
	Miz
	ρL
	Yiv*ρL
	ρV
	Yiv*ρV
	MiV*YiV
	C2
	0,0908
	30
	548
	49,795
	18,412
	1,673
	2,726
	C3
	0,7817
	44
	582
	454,977
	27,004
	21,110
	34,396
	C4
	0,0771
	58
	579
	44,6373
	35,596
	2,744
	4,471
	C5
	0,0502
	72
	626
	31,464
	44,188
	2,2210
	3,618
	C6
	2,8E-05
	86
	659
	0,0184
	52,781
	0,0014
	0,0024
	Σ
	1
	
	
	580,893
	
	27,75
	45,21
Logo:
= 580,89,
= 27,75 ,
Determinação do Caudal Máximo do Vapor
	 
Conclusão
Com os resultados obtidos neste trabalho, pode-se concluir que a coluna a ser utilizada deve ser projectada tendo em conta alguns parâmetros. Os parâmetros determinados pelo dimensionamento da coluna do problema estão organizados nas tabelas seguintes:
	Alimentação
	Destilado
	Resíduo
	Corrente Vapor
	Corrente Líquida
	Z(kmol/h)
	T (ºF)
	D(kmol/h)
	T (ºF)
	W(kmol/h)
	T (ºF)
	V(kmol/h)
	T (ºF)
	L(kmol/h)
	T (ºF)
	282,25
	199
	64,33
	120
	211,35
	275
	600,35
	148
	385,98
	115
	H (m)
	Dc (m)
	δ (m)
	N (ideias)
	N(reais)
	QC [Kj/h]
	QB [Kj/h]
	8
	1.2
	0.5
	11
	16
	10390,02913
12651,257
BIBLIOGRAFIA
https://pt.slideshare.net/HilarioZanardi1/destilao-fracionada-63995793
David M. Himmebleau/ James B. Riggs “Engenharia Química Princípios e Cálculos" Editora LTC - 7ª edição.
 Robert e Treybal “Operaciones com transferencia de massa” Edición revolcuinaria, 1985.
Foust ,Wenzel, Clump, Maus, Andersen Principios das Operações Unitárias 2ª Edição, editora LTC. 2002.
FULA, AFONSO. Apontamentos da disciplina de processos de separaçao 1, Departamento de engenharia quimica, faculdade de engenharia, 2019