Condensador Refluxo 1 Equação da Linha de Operação da Seção de Retificação, LOR: Tambor de Refluxo ๐ฒ๐ = ๐ฑ๐ + ๐ฑ ๐ ๐ n Vn+1 yn+1 Ln xn D, xD Destilado – Produto de Topo 1 ๐ณเดค ๐+๐ xm+1 Vapor Equação da Linha de Operação da Seção de Esgotamento, LOE: เดฅ๐ ๐ฝ ym m เดฅ = ๐ฑ๐าง − ๐ฑ ๐ ๐ ๐ฒ๐ 2 1 Líquido Refervedor B, xB Base (Resíduo) 2 Realizar a subtração entre as equações LOR – LOE: เดฅ = ๐ฑ ๐ − ๐าง + ๐ฑ ๐ ๐ + ๐ฑ๐ ๐ ๐ฒ ๐−๐ L V F, zF ๐าง เดฅ ๐ Eq. 1 Visando eliminar a vazão de vapor da Eq. 1 para deixa-la em função da vazão de líquido, faz-se o balanço material no estágio de alimentação da coluna: ๐๐ญ ๐ = ๐๐ซ ๐ + ๐ฑ๐ ๐ Eq. 2 Substituindo a Eq. 2 na Eq. 1 e dividindo-se ambos os lados da igualdade por F, tem-se: เดฅ ๐−๐ ๐ − ๐าง ๐ฒ =๐ฑ + ๐ณ๐ ๐ญ ๐ญ Eq. 3 โช Sabendo-se que q é a fração de líquido na alimentação, ou seja, o fluxo de líquido na alimentação corresponde a qF e o fluxo de vapor a (1 – q)F, tem-se: เดฅ = ๐−๐ช ๐ ๐−๐ ๐ − ๐าง = −๐ช๐ เดฅ ๐ฝ−๐ฝ ๐−๐= ๐ญ Eq. 4 เดฅ ๐ณ−๐ณ ๐= ๐ญ Eq. 5 โช Portanto, substituindo-se as Eq. 4 e 5 na Eq. 3, chega-se à Equação 6 que representa a linha de operação da alimentação, linha-q: ๐ ๐๐ญ ๐= ๐− ๐−๐ ๐−๐ Eq. 6 4 5 F → Líquido no Ponto de Bolha L V L F เดฅ ๐ฝ= ๐ฝ F เดฅ ๐ณ เดฅ ๐ฝ L −L q= F เดฅ ๐ณ=๐ญ+๐ณ เดฅ ๐ฝ ๐ญ+๐ณ−๐ณ ๐= =1 ๐ญ 6 F → Vapor no Ponto de Orvalho L V F L เดฅ ๐ฝ=๐ญ+๐ฝ เดฅ ๐ณ=๐ณ เดฅ ๐ฝ F เดฅ ๐ณ เดฅ ๐ฝ L −L q= F ๐ณ−๐ณ ๐= =0 ๐ญ 7 F → Líquido Subresfriado L V เดฅ ๐ฝ<๐ฝ L F F เดฅ ๐ณ เดฅ ๐ฝ L −L q= F CpL: capacidade calorífica do líquido Tb: temperatura do ponto de bolha TF: temperatura da alimentação ๏ฌ: calor latente de vaporização เดฅ ๐ณ>๐ญ+๐ณ เดฅ ๐ฝ ๐ฏ๐ฝ − ๐ฏ๐ญ ๐= ๐ฏ๐ฝ − ๐ฏ๐ณ q = 1+ c pL (Tb − TF ) ๏ฌ 8 F → Vapor Superaquecido L V เดฅ ๐ฝ>๐ญ+๐ฝ L F F เดฅ ๐ณ เดฅ ๐ฝ L −L q= F เดฅ ๐ณ<๐ญ+๐ณ ๐ฏ๐ฝ − ๐ฏ๐ญ ๐= ๐ฏ๐ฝ − ๐ฏ๐ณ q=− CpV: capacidade calorífica do vapor Td: temperatura do ponto de orvalho เดฅ ๐ฝ c pV (TF − Td ) ๏ฌ 9 F → Parcialmente Vaporizado L V L เดฅ ๐ฝ = ๐ฝ๐ญ + ๐ฝ F F เดฅ ๐ณ เดฅ ๐ฝ L −L q= F เดฅ ๐ณ = ๐ณ๐ญ + ๐ณ เดฅ ๐ฝ ๐ณ๐ญ + ๐ณ − ๐ณ ๐ณ๐ญ ๐= = ๐ญ ๐ญ 10 A condição da alimentação pode, agora, ser descrita pela linha q: • Líquido subresfriado q>1 linha q / • Líquido no ponto de bolha q=1 linha q | 0<q<1 linha q \ • Vapor no ponto de orvalho q=0 linha q โ • Vapor Superaquecido q<0 linha q / • Parcialmente vaporizada 11 Efeito da condição térmica da alimentação sobre a inclinação da linha-q Curva de Equilíbrio Líquido subresfriado q=1 q>1 L 0<q<1 L+V L* ๐ช= V q=0 Líquido แ −๐ ๐ ๐ Líquido + Vapor Vapor saturado q<0 V* Vapor superaquecido x=y x = zF 12
