Questão 8 - Uma mistura contendo 30,0% de benzeno (B), 25,0% de tolueno (T) e 45,0% de o-xileno (O) é carga de uma unidade de destilação, com duas ...

a) O fluxograma do processo pode ser representado da seguinte forma: Carga (1000 kg/h) -> Coluna 1 -> Resíduo (T = 1,0%, O = 99,0%) -> Coluna 2 -> Destilado (B = 99,0%, T = 1,0%) b) Para calcular as vazões mássicas desconhecidas, é necessário utilizar as informações fornecidas no enunciado e aplicar as equações de balanço de massa e energia. - Na primeira coluna, a recuperação de o-xileno no resíduo será de 98,0%. Isso significa que 2,0% de o-xileno será perdido no destilado. Portanto, a vazão mássica do destilado da primeira coluna será de 20 kg/h (2,0% de 1000 kg/h). - A vazão mássica do resíduo da primeira coluna será de 980 kg/h (1000 kg/h - 20 kg/h). - Na segunda coluna, deseja-se recuperar no destilado 96,0% do benzeno presente na carga da primeira coluna. Como a carga da primeira coluna contém 30,0% de benzeno, a vazão mássica do destilado da segunda coluna será de 288 kg/h (96,0% de 30,0% de 1000 kg/h). - A vazão mássica do resíduo da segunda coluna será de 712 kg/h (1000 kg/h - 288 kg/h). c) Para calcular a composição mássica do resíduo da segunda coluna, é necessário utilizar as informações fornecidas no enunciado e aplicar as equações de balanço de massa e energia. - A carga da segunda coluna é o destilado da primeira coluna, que contém 1,0% de tolueno e 99,0% de benzeno. Portanto, a carga da segunda coluna contém 0,25 kg/h de tolueno e 249,75 kg/h de benzeno. - Deseja-se recuperar no destilado da segunda coluna 96,0% do benzeno presente na carga da primeira coluna. Como a carga da primeira coluna contém 30,0% de benzeno, a vazão mássica do benzeno no destilado da segunda coluna será de 288 kg/h (96,0% de 30,0% de 1000 kg/h). - Portanto, a composição mássica do destilado da segunda coluna será: B = 99,0% e T = 1,0%. - A composição mássica do resíduo da segunda coluna será: B = 0,0% e T = 100,0%. d) Para calcular a composição mássica do topo da primeira coluna, é necessário utilizar as informações fornecidas no enunciado e aplicar as equações de balanço de massa e energia. - A carga da primeira coluna contém 30,0% de benzeno, 25,0% de tolueno e 45,0% de o-xileno. Portanto, a vazão mássica do benzeno na carga da primeira coluna será de 300 kg/h (30,0% de 1000 kg/h). - Como a recuperação de o-xileno no resíduo da primeira coluna será de 98,0%, a vazão mássica de o-xileno no resíduo da primeira coluna será de 441 kg/h (45,0% de 980 kg/h). - A vazão mássica de tolueno no resíduo da primeira coluna será de 9,8 kg/h (1,0% de 980 kg/h). - Portanto, a composição mássica do topo da primeira coluna será: B = 99,0%, T = 0,98% e O = 0,02%.