BalanodeMassa

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BALANÇO DE MASSA
Complicados problemas industriais são resolvidos pela aplicação dos princípios da química, da física e da físico-química, e de sua aplicação depende o SUCESSO da solução obtida.
As técnicas de aplicação dos princípios básicos para resolver problemas de processo, e de operações unitárias, constituem, em seu conjunto, a ESTEQUIOMETRIA INDUSTRIAL.
A variedade de princípios colocados à disposição para resolução dos problemas de estequiometria industrial é muito grande, eles se dividem em:
balanços materiais;
balanços de energia;
reações de equilíbrio;
equações de velocidade de equilíbrio.
1 - BALANÇO DE MASSA
1.1 – Fundamentos de Balanços de Massa 
A natureza impõe restrições às transformações físicas e químicas da matéria que precisam ser levadas em conta no projeto e na análise dos processos químicos. 
Lei de Conservação das Massas: “ NA ANTUREZA NADA SE PERDE, NADA SE CRIA, TUDO SE TRANSFORMA” ( Antoine Laurent Lavoisier )
 A análise dos processos químicos baseia-se nessa Lei: 
“A massa de um sistema fechado permanece constante durante os processos que nele ocorrem.”
Torna-se possível calcular a quantidade dos produtos obtidos, a partir das quantidades dos reagentes inicialmente adicionados ao sistema, desde que suas fórmulas químicas sejam conhecidas e bem como as reações que ocorrem durante o processo.
Sistema
MASSA QUE
ENTRA
MASSA QUE
SAI
ACÚMULO
1.2 – Classificação dos processos 
Baseado no procedimento de entrada e saída de matéria no volume de controle: 
Batelada (batch); 
Contínuos (continuous); 
Semicontínuos (semi-batch). 
Baseado na dependência das variáveis do processo com relação ao tempo: 
Estado estacionário ou regime permanente (steady-state); 
Estado não estacionário ou regime transiente. 
1.2 – Classificação dos processos
Batelada: 
A alimentação é carregada no sistema no começo do processo, e os produtos são retirados todos juntos depois de algum tempo. 
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1.2 – Classificação dos processos
Contínuos: 
As entrada e saídas fluem continuamente ao longo do tempo total de duração do processo. 
 Exemplo: Bombear uma mistura de líquidos para uma coluna de destilação com vazão constante e retirar de forma constante as correntes de líquido e de vapor no fundo e no topo da coluna. 
1.2 – Classificação dos processos
Semicontínuos: 
Qualquer processo que não é nem contínuo nem em batelada. 
A entrada de material é praticamente instantânea e a saída é contínua, ou vice-versa. 
Exemplos: 
•Permitir que o conteúdo
 de um tanque pressurizado
 escape para a atmosfera; 
•Misturar lentamente vários em um 
líquidos em um tanque sem
 nenhuma retirada. 
1.2 – Classificação dos processos
Estado estacionário ou regime permanente: 
Se os valores de todas as variáveis de um processo (todas as temperaturas, pressões, composições, vazões, etc) não se alteram com o tempo (excetuando pequenas flutuações) o processo é dito operar em estado estacionário ou regime permanente. 
Exemplo: 
•O aquecimento de água num
 chuveiro elétrico. Numa dada
 vazão de operação, embora as
 temperaturas na entrada e na 
saída sejam diferentes, seus 
valores não alteram com o
 tempo. 
1.2 – Classificação dos processos
Estado não estacionário ou regime transiente: 
São aqueles processos onde ocorrem alterações dos valores das variáveis de processo com o tempo.
 Exemplo: Suponha uma reação: 
A + B C 
•A e B são os reagentes e alimentados de uma só vez no reator em batelada; 
•Ao longo do tempo haverá a formação e, portanto, um acúmulo do produto C; 
•Com simultâneos consumos de A e B, ou seja, a composição no interior do volume de controle varia com o tempo. 
1.2 – Classificação dos processos
Notas importantes: 
Processos em bateladas e semicontínuos, pelas suas próprias naturezas, ocorrem em estado não estacionário (ou regime transiente), pois em ambos os casos há alteração das variáveis de processo ao longo do tempo. 
Os processos contínuos são projetados para serem conduzidos em regime permanente. No entanto, em algumas situações, no início do processo (start-up) ou de mudanças de condições operacionais, os processos contínuos ocorrem em regime transiente. 
Um processo pode ocorrer em regime permanente em relação a uma dada variável e encontrar-se em regime transiente em relação a outra. 
1.3 EQUAÇÃO GERAL DE BALANÇO DE MASSA
1.3 EQUAÇÃO GERAL DE BALANÇO DE MASSA
1.4 BALANÇO DE MASSA TOTAL (BMT)
CONCEITOS
CONCEITOS
1.4.1 PROCESSOS EM BATELADA
1.4.2 PROCESSOS CONTÍNUOS
1.4.3 PROCESSOS SEMICONTÍNUOS
1.5 – BALANÇO DE MASSA PARA UM COMPONENTE
1.5.1 PROCESSOS EM BATELADA
1.5.2 PROCESSOS CONTÍNUOS
1.5.2 PROCESSOS CONTÍNUOS
1.5.2 PROCESSOS CONTÍNUOS
1.5.3 PROCESSOS SEMICONTÍNUOS
1.5.3 PROCESSOS SEMICONTÍNUOS
1.6 ORIENTAÇÕES GERAIS PARA REALIZAÇÃOD E CÁLCULO DE BMT
1.6 ORIENTAÇÕES GERAIS PARA REALIZAÇÃOD E CÁLCULO DE BMT
1.6 ORIENTAÇÕES GERAIS PARA REALIZAÇÃOD E CÁLCULO DE BMT
1.6.1 INDICAÇÃO DAS VARIÁVEIS NO FLUXOGRAMA
1.6.2 BASE DE CÁLCULO
1.7 PROCEDIMENTO GERAL PARA CÁLCULO DE BALANÇO DE MASSA
FLUXOGRAMA
1.7 PROCEDIMENTO GERAL PARA CÁLCULO DE BALANÇO DE MASSA