Balanço de Massa – Operação Unitária de Absorção

Uma coluna de absorção foi dimensionada para absorver 90% de uma substância de massa molar igual a 50 g/mol, presente em uma corrente de ar, usando água pura como solvente. O teor dessa substância no ar é de 40% em base molar e, na solução aquosa formada, é de 25% em massa. Considerando-se que sejam desprezíveis a solubilidade do ar na água e a evaporação da água, a razão molar entre a água usada como solvente e a corrente de ar a ser tratada é:

Massas molares: H = 1 g/mol; O = 16 g/mol; ar = 29 g/mol

Resolução:

Pelo enunciado tem-se:

O aluno deva fazer uma analise na entrada de ar adotando uma base de calculo de 100 mol/s. Deve-se converter as frações molares para fração mássica.

Vazão molar de ar na corrente de ar:

Com a massa molar e as massas molar determinar a massa de ar e da substancia que deve ser absorvida na entrada da coluna.

Vazão mássica:

Pela informação de que 90 % da substancia é removido da corrente de ar calcula-se a massa removido da substancia que sai do ar para o liquido.

Logo o liquido que entra na coluna de absorção irá absorver 1800 g/s da substancia. Como na saída do liquido pelo enunciado se tem que 25% da solução aquosa corresponde a substancia. Devido a isso sabemos que esse 25% corresponde a 1800 g/s, ou seja, aos 90% removido já calculado acima.

Calculo da vazão mássica do liquido na saída da coluna:

Molar de água que alimenta a coluna:

O aluno deve calcular a Razão molar de moles/s de água por moles/s de (ar + substancia) que entra na coluna no caso é 100 mol/s a base de calculo adotada na resolução:

Bons estudos

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