Lista de balanço de massa sem reação química

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO 
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
 
História da Engenharia Química – Lista de Exercícios 
Prof. Elmo de Sena Ferreira Júnior 
Balanços de Massa sem Reação Química 
 
 
1) Um determinado sólido contendo 20,0% em massa de água necessita ser secado para produzir um 
sólido que contenha no máximo 4,0% de água. Calcule a % de remoção de água do sólido. Considere 
F = 100 kg de sólido úmido. 
 
 
2) Deseja-se separar por destilação uma mistura (F = 100 kmol) cuja composição (𝑥𝐹%) é: 
 
𝑎 = 50%; 𝑏 = 30% 𝑒 𝑐 = 20% 
 
O destilado (ou produto de topo) deve ter uma razão em quantidade de matéria destilado/carga (D/F) = 0,60 e 
uma composição (𝑥𝐷%) igual a: 
 
𝑎 = 80%; 𝑏 = 18% 𝑒 𝑐 = 2,0% 
 
Calcule: 
 
a) A razão de quantidade de matéria resíduo/carga (B/F); 
b) A composição (𝑥𝐵%) do resíduo (B) 
c) A recuperação do componente “a” no destilado (D) e a do c no resíduo (B). 
 
 
 
3) 4500 kg/h de uma solução aquosa de cromato de potássio (K2CrO4) são alimentados em uma 
unidade de recuperação de cristais deste sal. Através de uma seqüência de etapas envolvendo 
evaporação, cristalização e filtração, obtém-se no final do processo uma torta de filtração (cristais 
úmidos – corrente 4). Esta torta é constituída de cristais (95 % da massa) e umidade (5 % da massa), 
sendo que esta umidade é uma solução aquosa com 40 % em massa de K2CrO4. A torta segue para 
uma unidade de secagem, onde é retirada toda a umidade. Com base nas informações dadas e no 
fluxograma do processo, preencha a tabela abaixo. 
 
 
 5 
 
 
 1 2 Evaporador 3 Cristalizador 4 
 e filtro 
 
 6 
 
Linha Contéudo Vazão (kg/h) 
Conc. de K2CrO4 na 
solução (% massa) 
1 Carga Virgem 4500 30 
2 Carga ao evaporador 
3 Solução concentrada 50 
4 Torta do filtro (retido) 40 
5 Água evaporada 0 
6 Reciclo (filtrado) 40 
 
4) 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. 
 
5) Uma mistura contendo 45,0% de benzeno (B) e 55,0% de tolueno (T) em massa é alimentada em uma coluna 
de destilação. A corrente de saída do topo contém 95,0% de B em massa. A corrente de fundo contém 8,0% 
de benzeno alimentado. A taxa de alimentação é de 2000,0 kg/h. Determine a vazão da corrente de topo e 
fundo, além da composição mássica da corrente de fundo. 
 
6) Tendo-se uma alimentação de um evaporador de 1000,0 kg/h de suco integral de fruta com 12,0% de sólidos 
solúveis, quanto se produz de suco concentrado com 40,0% de sólidos solúveis? Quanto de água será 
evaporada?