Lista 3 - P2 Prof Leda

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EQW111 - Introdução aos Processos Químicos 1 
EQW111 - Introdução aos Processos Químicos 2001/01 
Prof. Eduardo Mach Queiroz 
3a Lista de Exercícios 
 
1) Uma solução aquosa de hidróxido de sódio contém 20% de NaOH, em massa. Deseja-se produzir 
uma solução a 8% de NaOH diluindo-se a solução a 20% com água pura. Calcule: 
a) A razão entre a quantidade de H2O utilizada e a quantidade de solução alimentada(g H2O/g 
sol.20%); 
b) A razão g sol. 8%/g de sol. 20%. 
 
2) Petróleo cru contém sal que deve ser removido antes do seu refino. Assim, este petróleo passa por 
uma unidade de lavagem, onde água pura é misturada ao petróleo, havendo a dissolução de parte do 
sal presente no petróleo na água. Da lavadora saem duas correntes: uma de petróleo, sem a presença 
de água, e a outra formada por uma solução aquosa do sal, sem a presença de petróleo. Sendo a fração 
mássica de sal na corrente de solução igual a 15% e no petróleo cru igual a 5%, determine a fração 
mássica de sal no petróleo lavado, sendo a razão entre petróleo cru e água pura utilizada na lavadora 
igual a 4:1 em massa. 
 
3) No processo de concentração de suco de laranja, o suco original contém 12% de sólidos e H2O, 
enquanto que o suco concentrado deverá conter 42% de sólidos. Inicialmente, 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 bypassando o 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 bypassado para atingir a 
concentração final de sólidos. Calcule: 
a) A quantidade de suco concentrado e a fração da alimentação que bypassa o evaporador por 100 kg 
de suco original. 
b) Os ingredientes voláteis que fornecem o gosto estão contidos no suco fresco que bypassa o 
evaporador. Dê sua opinião se seria vantajoso concentrar os sólidos até 90%, bypassando mais suco 
fresco. 
 
A
S: 12%
H2O : 88%
B
S: 42%
H2O : 58%
Evaporador
 
 
4) Um isomerizador é um reator catalítico onde há o rearranjo de isômeros, de tal modo que o número 
de moles que entra é igual ao número de moles que sai. Um processo mostrado no esquema a seguir, 
tem sido utilizado para produzir um produto rico em p-xileno, a partir de uma carga de aromáticos 
constituída pelos seguintes compostos: 
 
 A = etilbenzeno, B = o-xileno, C = m-xileno, D = p-xileno. 
 
 Sabe-se ainda que 80 % do etilbenzeno alimentado à torre é removido no topo da mesma e 
que a razão do número de moles da carga pura (CP) do processo em relação ao número de moles do 
produto do cristalizador (P) é 1,63. 
Tomando por base as informações fornecidas, calcule: 
a) A razão de reciclo (RC/FT) 
b) O número de mols que saem do isomerizador (FT) por mols de carga pura (CP) 
c) A composição em % molar do produto do cristalizador (P). 
 
EQW111 - Introdução aos Processos Químicos 2 
OBS: Todas as composições do esquema estão em % molar. 
 
Cristalizador
Produto P Isom erizador
RC
DT
A = 60,0
B = 6,5
C = 16,5
D = 17,0
FT
A = 7,0
B = 27,0
C = 44,4
D = 21,6
FI
A = 4,0
B = 29,4
C = 54,0
D = 12,6
CP
A = 15,0
B = 20,0
C = 50,0
D = 15,0
Carga Pura
Torre
de
destilação
 
Nota: Na isomerização não há mudança no número de moles. Assim, o número de moles na 
alimentação deve ser igual ao número na saída. Do resto, lembre-se que somente há reação no interior 
do isomerizador. 
 
5) Água do mar é dessalinizada por osmose reversa de acordo com o esquema: 
1000 lb/h
água do m ar
3,1 % de sal
Reciclo deágua
salm oura
exausta (B)
5,25% de sal
água dessalinizada
 500 ppm de sal
(D )
4,0 %
 sal célula de
osm ose reversa
 
 
Determine: 
a) A taxa de remoção de salmoura exausta (B). 
b) A taxa de produção de água potável (D). 
c) A fração de salmoura que deixa a câmara de osmose e é reciclada. 
 
Respostas: 
 
1) a) 1,5 g H2O/g sol alim b) 2,5 g sol prod/g sol alim 
 
2) 
 
3) a) 28,57 kg SC/100 kg SF e 9,92 kg by-passados/100 kg SF 
 
4) a) 0.9067 b) 4,1425 c) 14,81 
 
5) a) 584,56 lbm/h b) 413,66 lbm/h c) 55,11 %