Lista 04 PQF

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BALANÇO DE MASSA - UNIDADES SIMPLES 
 
1. Para produzir 1000 kg/h de uma mistura contendo 60% de H2SO4 (ácido sulfúrico), 
32% de HNO3 (ácido nítrico) e 8% de água. São usadas as seguintes correntes: 
(1) Solução ácida contendo 11,3% de HNO3, 44,4% de H2SO4 e o restante é água; (2) 
Solução aquosa de HNO3 ao 90% em peso e (3) Solução aquosa de H2SO4 ao 98% em 
peso. Todas as percentagens estão em peso. Determine: 
(a) O numero de grau de liberdade. 
(b) A vazão mássica de cada corrente. 
 
2. Pretende-se concentrar, através de um evaporador, uma solução aquosa de NaCl com 
40% em massa de sal. Determine a quantidade e composição salina obtida, sabendo 
que por 100kg/h de solução alimentada ao evaporador, se obtém 40kg/h de água 
pura. 
 
3. 10 000kg/h de uma solução contendo 20% de metanol é alimentada em uma coluna 
de destilação. O produto de topo contém 98% de metanol e a corrente de fundo contém 
1% de metanol. Trace o diagrama e determine: 
(a) O grau de liberdade. 
(b) A vazão mássica do produto de topo e fundo. 
(c) A percentagem de metanol perdido. 
 
4. 100 kmol/h de uma solução contendo 40% molar de Dicloroetano (DCE) e o restante 
Tolueno é alimentada em uma coluna de destilação. O produto de topo contém 95% 
molar de Dicloroetano e o produto de fundo consiste de 90% molar de Tolueno. 
(a) Determine o numero de graus de liberdade 
(b) Qual é a vazão molar de cada corrente? 
 
5. Uma mistura gasosa contendo 15% molar de A e 85% molar de material inerte é 
alimentada em uma coluna de absorção, onde entra em contato com um líquido solvente 
B, o qual absorve A. A proporção molar entre o solvente B e a mistura gasosa é de 2 a 
1. A mistura gasosa deixa o absorvedor contendo 2,5% A, 1,5% B e o restante é 
material inerte. Todas as % estão em base molar. Determine. 
(a) O numero de grau de liberdade. 
(b) A percentagem de A recuperado. 
(c) A percentagem de solvente B perdida, se durante o processo, parte do solvente 
evapora e forma parte da mistura gasosa que sai do absorvedor. 
 
DCE = 95%
T = 5%
DCE = 10%
T = 90%
100 kmol/h
DCE = 40%
T = 60%
6. Leite em pó é produzida em um secador do tipo spray dryer, a qual evapora todo o 
conteúdo de líquido (H2O). O secador usa uma corrente de ar seco a 170°C. Considere 
o ar como um único componente e que está completamente seco. 
Determine: 
(a) A vazão mássica de leito em pó produzida. 
(b) Vazão mássica de ar quente. 
 
 
 
7. Uma torre de absorção é usada para absorver o componente A de uma corrente 
gasosa, a qual se compõe do componente A e um gás inerte. O solvente B é usado para 
extrair o componente A. Analise o diagrama do processo e determine: 
(a) A vazão mássica do solvente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Leite = 30%
Água = 70%
Alimentação de ar
170°C
Ar úmido 
Água = 12% (molar)
15000m3/h
85°C
1 atm
Leite em pó seca
A = 15% em volume
PM_A = 64 g/mol
Corrente gasosa
Solvente (B)
A = 1% (massa)
Solvente (B)
A = 0.01% (massa)
Corrente gasosa
A = 1% (volume)