Questão 4/10 - Processos Químicos Industriais Uma coluna de destilação atmosférica binária é usada para separar benzeno de tolueno. Sabendo que n...

A resposta correta é a alternativa A) R = 512,2 kg/h e D = 487,8 kg/h. Para resolver essa questão, podemos utilizar o método da operação unitária de destilação. Sabemos que a coluna de destilação é usada para separar benzeno de tolueno e que a alimentação é composta por 50% de benzeno e 50% de tolueno. Além disso, sabemos que no topo da coluna sai um destilado composto por 90% de benzeno e que no fundo sai um produto composto por 92% de tolueno. Para determinar a vazão do destilado (R), podemos utilizar a equação de balanço de massa para a coluna de destilação: F = D + R Onde F é a vazão mássica da alimentação, D é a vazão mássica do produto de fundo e R é a vazão mássica do destilado. Substituindo os valores conhecidos na equação, temos: 1000 kg/h = D + R Para determinar a composição do produto de fundo, podemos utilizar a equação de balanço de massa para o tolueno: 0,5 x 1000 kg/h = 0,92D + 0,1R Simplificando a equação, temos: 460 kg/h = 0,92D + 0,1R Para determinar a composição do destilado, podemos utilizar a equação de balanço de massa para o benzeno: 0,5 x 1000 kg/h = 0,9R + 0,08D Simplificando a equação, temos: 450 kg/h = 0,9R + 0,08D Agora, temos um sistema de equações com duas incógnitas (R e D). Podemos resolver esse sistema utilizando o método da substituição. Isolando D na primeira equação, temos: D = 1000 kg/h - R Substituindo D na segunda e terceira equações, temos: 460 kg/h = 0,92(1000 kg/h - R) + 0,1R 450 kg/h = 0,9R + 0,08(1000 kg/h - R) Resolvendo essas equações, encontramos: R = 512,2 kg/h D = 487,8 kg/h Portanto, a alternativa correta é a letra A) R = 512,2 kg/h e D = 487,8 kg/h.