LISTA DE PRÍNCIPIOS sala de aula 01

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LISTA DE PRÍNCIPIOS DOS PROCESSOS QUÍMICOS 2017.2 
Balanço de massa sem reação química em sistemas simples 
Profa. Dra Izabelly Larissa Lucena 
1- 1000 kg/h de uma mistura de benzeno e tolueno, que contém 50% de benzeno em 
massa, são separados por destilação em 2 frações. A vazão mássica na corrente de topo 
contém 450 kg/h de benzeno e na corrente de fundo há 475 kg/h de tolueno. Calcule as 
vazões dos componentes, as vazões totais de cada corrente e as frações mássicas e 
molares dos componentes nas correntes. 
 
Figura 01 Processo de destilação. 
 
2- Considere que a fração mássica de sal na água do mar seja igual a 0,035. Determine a 
quantidade de água do mar necessária para produzir 1.000 lb/h de água dessalinizada. 
Em função de problemas relacionados à corrosão dos equipamentos envolvidos no 
processo, a fração mássica na salmoura descartada está limitada a 0,07. 
 
 
Figura 02. Fluxograma do processo de dessalinização. 
 
3- Um experimento sobre a taxa de crescimento de certos micro-organismos requer que 
se estabeleça um ambiente de ar úmido enriquecido em oxigênio. Três correntes são 
alimentadas em um s para produzir a corrente com a composição desejada. As três 
correntes de entrada são: 
i) Água líquida, alimentada na vazão de 20 cm3/min; 
ii) Ar (21% de O2 e 79% de N2 , em base molar); 
iii) Oxigênio puro, com vazão molar igual a (1/5) da vazão do ar. 
A corrente de saída, no estado gasoso, apresenta 1,5% de H2O, em base molar. Calcule 
as vazões de ar, de oxigênio puro e de produto, bem como a composição do produto. 
Dados complementares: 
Densidade da água líquida: = 1 g/cm3; 
Massa molar da água: Ma = 18 g/mol. 
 
 
Figura 03. Fluxograma do processo. 
 
4- Nas plantas de ácido sulfúrico, geralmente se produz um grau de ácido e a partir 
desta composição o ácido é diluído para produzir concentrações diferentes para 
comercialização. Dessa forma, uma planta de ácido sulfúrico produz como composição 
primária, ácido sulfúrico a 85 %(mol). Num tanque de mistura (Figura 4) deve-se 
produzir ácido sulfúrico a 20 % (mol). Para diluir o ácido sulfúrico concentrado, a 
fábrica utiliza água vinda de uma torre de lavagem dos gases do reator que possui uma 
concentração de 5% (mol) de ácido sulfúrico. Calcule a vazão mássica das duas 
correntes de entrada necessárias para produzir 100 kg/h de ácido sulfúrico a 20% (mol). 
MM ácido sulfúrico=98g/mol 
MM água=18g/mol 
 
Figura 04 Tanque de mistura.