Lista_05_-_Balano_de_massa_Varios_volumes

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LISTA DE EXERCÍCIOS 
Professor: 
Gabriel Leonardo Tacchi Nascimento 
Disciplina: Processos 
Químicos Industriais 
 
1. Em uma certa indústria de alimentos, membranas são utilizadas para concentrar os 
sólidos totais (ST) de um fluido alimentício de 10 para 30 %. Essa concentração é 
realizada em 2 etapas. Na 1ª etapa, tem-se como correntes de saída um resíduo (W) 
com 0,5 % de ST e um produto com 25 % de ST. Esta última é introduzida como 
alimentação na 2ª etapa do processo. Uma corrente de reciclo contendo 2 % de ST sai 
da 2ª etapa e retorna à 1ª etapa. O processo deve produzir 100 kg/min de produto com 
30 % de ST. Qual é a vazão de alimentação do fluido alimentício e do reciclo? 
 
2. d-glicose e d-frutose têm a mesma fórmula química (C6H12O6) porém propriedades 
diferentes. A glicose é convertida em frutose conforme mostrado na figura abaixo, mas 
somente 60% são convertidos pela passagem no conversor, de modo que o material não 
convertido é reciclado. Calcule a vazão de reciclo por quilograma de glicose 100% 
carregada no conversor. Ignore a água usada como solvente para transportar a glicose e 
a frutose. 
 
 
3. Um fluxograma simplificado para a fabricação de açúcar é apresentado na figura 
abaixo. A cana de açúcar é alimentada em um moinho onde o xarope é espremido e o 
bagaço resultante contém 80% em massa de polpa. O xarope (E) contendo pedaços de 
polpa finamente divididos é alimentado em uma peneira que remove toda a polpa e 
produz xarope límpido (H), contendo (15%) de açúcar e 85% de água. O evaporador 
prepara um xarope “pesado” e o cristalizador produz 1000lb/h de cristais de açúcar. 
(a) Calcule a água removida no evaporador, em libras/hora; 
(b) Calcule as frações mássicas dos componentes na corrente de rejeito G; 
(c) Calcule taxa de alimentação da cana, em libras/hora; 
(d) Do açúcar contido na cana, qual a percentagem que é perdida no bagaço? 
 
 
4. No processo de concentração de suco de laranja, o suco original contém 12% de sólidos 
e H2O, enquanto o suco concentrado deve conter 42% de sólidos. Inicialmente, em um 
processo de evaporação foi utilizado para a concentração, porém os constituintes 
voláteis do suco evaporaram junto com a água, produzindo um concentrado com gosto 
ruim. O presente processo contorna este problema fazendo o desvio (bypass) no 
evaporador com uma fração do suco original. O suco que entra no evaporador é 
concentrado a 58% de sólidos e o produto é misturado com o suco original desviado para 
atingir a concentração final de sólidos. Calcule: 
a) A quantidade de suco concentrado e a fração da alimentação que faz o bypass no 
evaporador por 100 kg de suco original. 
b) Os ingredientes voláteis que fornecem o gosto estão contidos no suco fresco que 
segue no bypass do evaporador. Dê sua opinião se seria vantajoso concentrar os sólidos até 
90%, “bypassando” mais suco fresco. 
 
 
 
 
 S: 12% S: 42% 
 H2O: 88% H2O: 58%