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1 2 EQUILÍBRIO DE FASES 3 EQUILÍBRIO DE FASES 4 I 1 fase líquida (Fase Homogênea) P “Plat point” = delimita a região de uma ou duas fases II Fase Heterogênea “Tie lines” ou linhas de amarração Fase Rafinado A,B,C Fase Extrato A,B,C SOLUTO (C) CO-SOLVENTE (A) SOLVENTE (B) EQUILÍBRIO DE FASES 5 EQUILÍBRIO DE FASES 6 EQUILÍBRIO DE FASES 7 8 9 10 11 •Concurso Petrobras Engenheiro (a) de Processamento Junior (2010) Os diagramas ternários a seguir representam o equilíbrio dos componentes N e Q com dois diferentes solventes, R e S. As linhas tracejadas correspondem às linhas de amarração (tie lines). Ao se comparar os diagramas apresentados e os dois solventes, conclui-se que o solvente R é (A) menos seletivo que o S e irá produzir extratos mais pobres no soluto Q do que os rafinados. (B) menos seletivo que o S e irá produzir extratos mais ricos no soluto Q do que os rafinados. (C) mais seletivo que o S e irá produzir extratos mais pobres no soluto Q do que os rafinados. (D) mais seletivo que o S e irá produzir extratos mais ricos no soluto Q do que os rafinados. (E) tão seletivo quanto o S e irá produzir extratos com igual teor do soluto Q no extrato e no rafinado. 12 DIAGRAMA DE JANECKE OU EM BASE LIVRE DE SOLVENTE Define-se uma variável N que é a razão entre a quantidade de solvente e a quantidade de não solvente e define-se as composições da fase extrato e rafinado: Fase extrato (Y) – rica no solvente e Fase rafinado (X) – pobre no solvente Fase extrato (Y) = Quantidade de C /Quantidade de A+C Fase rafinado (X) = Quantidade de C/Quantidade de A+C N = Quantidade de solvente/Quantidade de não solvente N = B /Quantidade de A+C 13 DIAGRAMA DE JANECKE OU EM BASE LIVRE DE SOLVENTE 14 Representação do Equilíbrio Líquido Líquido Etapas: Marcar F e S – ligue tais pontos; Marcar Rn (dado no problema); Traçar paralela de Rn até a curva de distribuição: Rn--- curva ----diagonal ---curva -----E (marca E) Ligue os pontos E a Rn. O ponto em que cruzar as linhas FS – ER será identificado como ponto M. 15 Representação do Equilíbrio Líquido Líquido • Localizar E1 e R1 (que estão em equilíbrio) através de um “chute” da tie line ou interpolar com o auxilio da curva de distribuição para encontrar o ponto M. 16 Representação do Equilíbrio Líquido Líquido 17 a) Plote o gráfico triângulo retângulo com a curva de distribuição. b) Deseja-se reduzir a quantidade de piridina de uma solução aquosa contendo 50% de piridina a 2% em uma extração com clorobenzeno. Qual a quantidade de solvente necessária para uma carga de 2000 libras? Resolva utilizando o método gráfico e o método analítico. c) Considere a mesma carga anterior de piridina a ser extraída com a mesma quantidade de clorobenzeno. O rafinado gerado na primeira batelada deve ser extraído novamente utilizando uma quantidade de solvente igual a vazão do rafinado em massa, e o mesmo se repete para os demais estágios. Quantos estágios serão necessários e qual a quantidade total de solvente necessária para reduzir a concentração de piridina em 2% no rafinado final? 18 Atividade 2 (Não cai na prova): Estudar sobre o método gráfico (Hunter-Nash) para extração em múltiplos estágios. https://www.youtube.com/watch?v=m3fqo31mXZI https://www.youtube.com/watch?v=m3fqo31mXZI 19 Atividade: Explicar o fluxograma ilustrado de um processo típico de uma extração líquido –líquido. 20 Atividade: Escolher um sistema ternário e apresentar os dados de equilíbrio (literatura)