2) Uma planta química deve separar uma mistura com 75 % molar de metanol e 25 % molar de água. O destilado deve conter 99,99 % molar de metanol e o...

a) Para calcular o número mínimo de estágios, é necessário utilizar a equação de Fenske. Nesse caso, a diferença de volatilidade entre o metanol e a água é grande, o que permite uma separação mais eficiente. Assim, o número mínimo de estágios é dado por: Nmin = (log[(xD / (1 - xD)) / (xB / (1 - xB))] / log(R)) Onde: xD = 0,9999 (pureza do destilado) xB = 0,00002 (pureza do produto de fundo) R = 1,4 (razão de refluxo) Substituindo os valores na equação, temos: Nmin = (log[(0,9999 / 0,0001) / (0,00002 / 0,99998)] / log(1,4)) Nmin = 31,7 Portanto, o número mínimo de estágios é 32. b) Para calcular o refluxo mínimo, é necessário utilizar a equação de Underwood. Nesse caso, a equação é dada por: Lmin = (xD - xB) / (Hmin - Lmin) Onde: Lmin = refluxo mínimo Hmin = taxa mássica de vaporização do destilado Substituindo os valores na equação, temos: Lmin = (0,9999 - 0,00002) / (0,75 - 0,9999) Lmin = 0,9998 Portanto, o refluxo mínimo é de 0,9998.