4a Lista BME 2012-2

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL 
DISCIPLINA BALANÇO DE MASSA E ENERGIA 
LISTA DE EXERCÍCIO 4 
 
1º) Dado o fluxograma abaixo, calcule os fluxos e composições desconhecidas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
2º) No fluxograma a seguir, calcule os fluxos e composições desconhecidas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3º) Dados o fluxograma e tabela abaixo, calcule as variáveis desconhecidas para o processo 
envolvendo a mistura de A e B. 
 
 
 
 
 
F C P R W 
120 lb/h ? ? ? ? 
XF
A = 0,25 XC
A = 0,70 XP
A = 0,89 XR
A = 0,29 XF
A = 1,00 
XF
B = 0,75 XC
B = 0,30 XP
B = 0,11 XR
B = 0,71 
 
 
Unidade 1 Unidade 2 M 
F1 = 100 kg/h 
XA = 0,6 
XB = 0,4 F4 = 30 kg/h 
XA = 0,2 
XB = 0,8 
F2 = 35 kg/h 
XA = 0,8 
XB = 0,2 
F6 = 45 kg/h 
XA = 0,7 
XB = 0,3 
Centrífuga Filtro Rotativo F P C 
R 
W 
UNIDADE 1 UNIDADE 2 
800 g/s 
0,20 gA/g 
0,80 gB/g 
? g/s 
0,012 gA/g 
0,558 gB/g 
0,430 gC/g 
475 g/s 
? gA/g 
? gB/g 
? gC/g 
 
100 gA/s 
200 gC/s 
? g/s 
? gA/g 
? gB/g 
? gC/g 
? g/s 
? gA/g 
? gB/g 
4º) Uma corrente contendo 5,15% em massa de cromo, Cr, faz parte dos dejetos de uma planta de 
acabamento metalúrgico. A corrente de resíduo alimenta uma unidade de tratamento que remove 
95% do cromo na alimentação e o recicla de volta à planta. A corrente líquida residual que sai da 
unidade de tratamento é enviada a uma lagoa de resíduos. A unidade de tratamento tem uma 
capacidade máxima de 4500 kg de dejetos/h. Se os dejetos saem da planta com uma vazão maior do 
que a capacidade da unidade de tratamento, o excesso (qualquer coisa acima de 4500 kg/h) é 
desviado da unidade e se combina com o líquido residual que sai dela; a corrente combinada é então 
levada à lagoa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) Os dejetos saem da planta com uma vazão de 6000 kg/h. Calcule a vazão do líquido encaminhado 
à lagoa, e a fração mássica de Cr neste líquido. 
 
5º) Água potável pode ser obtida por dessalinização da água do mar através do processo de osmose 
reversa, de acordo com o esquema a seguir, calcule: 
 
 
 
 
 
 
 
a) A vazão mássica da salmoura descartada; 
b) A vazão mássica de água potável produzida; 
c) A vazão mássica de reciclo de salmoura. 
 
Osmose Reversa 
Água potável 
Sais = 500 ppm 
Salmoura 
Sais = 5,2% 
Água do mar 
1000 kg/h 
Sais = 3,05% 
Reciclo 
Sais = 4% 
Resíduo 
? kg/h 
5,15% Cr em massa 
 ≤ 4500 kg/h 
? kg/h Cr sem água 
95% do Cr alimentado 
? kg/h 
Lagoa de resíduos 
? kg/h 
? kg/h 
6º) O suco natural de laranja contém 13,5% de sólidos em massa e o restante é água. Já o suco 
concentrado de laranja comercial contém 45% de sólidos. No início da produção industrial, o suco 
concentrado de laranja era produzido por meio de uma evaporação simples. No entanto, os 
constituintes voláteis do suco escapavam com a água, deixando o concentrado insípido. Os 
processos modernos resolveram este problema desviando (by-pass) do evaporador uma parte da 
alimentação de suco natural. O suco que entra no evaporador é concentrado a 61% em sólidos e esse 
produto é misturado com a corrente do suco natural que foi desviada, resultante em um suco com a 
concentração desejada de sólidos. Calcule a quantidade de suco concentrado produzido por 1000 kg 
de suco natural alimentado ao processo e a porcentagem de alimentação que é desviada do 
evaporador. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Evaporador Alimentação 
Suco Natural 
Produto 
Suco Concentrado 
By-pass 
Suco Natural 
Água