Metabolismo

Introdução

Uma coluna de destilação pode ser descrita por um conjunto de unidades flash acopladas, considerando que o líquido e o vapor que saem de cada unidade estão em equilíbrio e estabelecendo os balanços mássicos e energéticos a cada unidade. Este esquema constitui o modelo MESH – balanços de massa (M), equações de equilíbrio líquido-vapor (E), somatório das fracções molares igual a 1 (S) e balanços de entalpia (H). Cada uma dessas unidades é um andar em equilíbrio. Na Figura 1 apresenta-se o esquema genérico de um andar em equilíbrio, com as suas correntes de entrada e de saída. Mais tarde, definiremos em detalhe as equações MESH.

Figura 01: Andar em equilíbrio genérico. O índice i refere-se ao componente i da mistura e o j ao andar.

Os métodos rigorosos de projecto de colunas de destilação baseiam-se na resolução do sistema de equações MESH, havendo diversas estratégias de resolução [1,2,3]. Existem também métodos aproximados de projecto [1,2], baseados em modelos simplificados (por exemplo, volatilidades relativas constantes ao longo da coluna) e correlações empíricas.

Antes de se iniciar o projecto da coluna de destilação propriamente dito, há que seleccionar, na alimentação, os componentes chave da separação. Os componentes chave são aqueles relativamente aos quais se define o grau de separação desejado. O componente chave leve (LK), de ponto de ebulição mais baixo, é recuperado essencialmente no destilado e o componente chave pesado (HK), de ponto de ebulição mais elevado, sairá essencialmente no resíduo. As volatilidades relativas dos vários componentes da mistura são calculadas relativamente ao componente chave pesado, HK, o qual será, como tal, também o componente de referência dos cálculos de equilíbrio.

::: INÍCIO :::

MÉTODO APROXIMADO DE FENSKE-UNDERWOOD-GILLILAND-KIRKBRIDE

O método de Fenske-Underwood-Gilliland-Kirkbride (FUGK) é um método aproximado de projecto de uma coluna de destilação, tendo em vista obter uma