Balanço De Massa

Balanço de massa sem reação química (parte 02)

Questão 1- Uma lama de talco contém 75,0% em massa de água. 80,0% da água é removida por filtração e secagem, em uma única unidade de processo, o que faz a massa de lama reduzir em 72,0 kg. Calcule:

a) a massa original da lama;

b) a % de água presente na lama após a filtração.

Questão 2- Um sólido contendo 25,0% de água é continuamente alimentado com uma vazão de 1000,0 kg/h em um secador a ar, para reduzir o teor de água a um máximo de 4,0%. O ar usado para aquecimento tem a umidade de 0,90 kg água / 100 kg ar seco. O ar efluente do secador deve ser limitado a 21,4 kg água / 100 kg ar seco. Calcule:

a) a porcentagem de remoção de água do sólido original;

b) a vazão mássica do ar seco.

Questão 3- Uma fábrica produz NaOH a partir de uma solução aquosa contendo 10,0% de NaOH e 10,0% de NaCl, que é alimentada com uma vazão de 10,0 Mg/h a um evaporador, onde parte da água é removida da solução. Durante o processo, parte do NaCl se cristaliza. Se a solução final contiver 50,0% de NaOH e 1,0% do NaCl, determine:

a) a vazão de água evaporada;

b) a vazão de NaCl cristalizado;

c) a vazão da solução final.

Questão 4- Uma solução aquosa de NaOH a 10,0% deve ser concentrada em um evaporador onde 500,0 kg/h de água são evaporados. Se a solução final contiver 28,2% de NaOH, calcule a vazão da solução concentrada final.

Questão 5- Uma solução aquosa contém 25,0% em massa de sal. Determine:

a) o teor de sal na solução, se for evaporada 40,0% da água originalmente presente;

b) o teor de sal na solução, se a massa de água evaporada equivale a 40,0% da massa

da solução original.

c) A porcentagem de água evaporada, se a solução final contiver 40,0% de sal.

Questão 6- Uma mistura de benzeno (58,20%), tolueno (20,40%) e xileno (21,40%) é carga de suma coluna de destilação. A recuperação de benzeno no destilado deve ser de 98,0% e a de xileno no resíduo deve ser de 95,0%. A fração mássica de benzeno no destilado é de 90,0%. Calcule a composição mássica do destilado e do resíduo.

Questão 7- Fenol e água, quando colocados em contado sob certas condições de temperatura e pressão, formam duas fases líquidas, uma mais leve (R)rica em fenol, e outra mais pesada (E) rica em água. A 30°C, a composição da fase líquida mais leve contém 70,0% de fenol e a mais pesada 9,0% de fenol. Se 20,0 kg de fenol e 30,0 kg de água são colocados em contato a 30°C, calcule as massas das duas fases líquidas depois de alcançado o equilíbrio.

Questão 8- Duas amostras idênticas de um mesmo carvão úmido foram analisadas por dois técnicos. Um deles apresentou o seguinte resultado para análise elementar em massa do carvão: C=75,0%, H = 4,0%, O = 8,0%, N = 2,0%, S = 1,0% e cinzas = 10,0%. O outro, antes da análise, seca a amostra e encontra uma redução de massa de 7,0%, devido à perda de umidade. Considerando correto o resultado da análise do primeiro técnico, calcule o resultado da análise do carvão seco.

Questão 9 – A composição da carga de uma torre de destilação é dada abaixo. A recuperação de propeno no destilado é de 90,0% e de butano no resíduo é de 90,0%. O teor em massa do propeno no destilado é de 75,0% e a de propano no resíduo é de 6,0%.

a) Calcule as composições do destilado e do resíduo;

b) O destilado será carga de outra torre, onde se deseja recuperar 98,0% do propeno no novo destilado. Calcule a carga da primeira torre para se obter 800,0 kg/d de propeno no novo destilado.

Componente Propeno Propano buteno butano

Carga (%) 40,0 10,0 20,0 30,0

Questão 10 - Uma mistura contendo 30,0% de benzeno (B), 25,0% de tolueno (T) e 45,0% de o-xileno (O) é carga de uma unidade de destilação, com duas colunas em série. Na primeira coluna, a composição do resíduo deverá ser: T = 1,0%, O = 99,0% e a recuperação de o-xileno no resíduo será de 98,0%. O destilado desta coluna é carga de uma segunda coluna de destilação, cujo destilado contém 99,0% de B, 1,0% de T. Deseja-se recuperar no destilado desta segunda coluna, 96,0% do benzeno presente na carga desta primeira coluna. Se a carga da primeira coluna é de 1000,0 kg/h:

a) Desenhe o fluxograma de processo indicando corretamente todas as vazões e composições;

b) Calcule as vazões mássicas desconhecidas;

c) Calcule a composição mássica do resíduo da segunda coluna.

Questão 11 – Uma mistura gasosa propano-ar contendo 10,0% em volume de propano e vazão mássica de 122,0 kg/s é carga de uma coluna de absorção, onde entra em contato com um óleo de