Lista 3 Balanço de Massa multicompenentes

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Professor: Msc. João Guilherme Pereira Vicente 
Disciplina: Introdução ao Cálculo de Processo Atividade: Lista 03 
 
Instruções: 
 As composições em % referem-se à fração mássica dos componentes em mistura, exceto quando 
indicado algo em contrário. 
 Assumir os processos em fluxo contínuo como sendo de regime estacionário. 
1. Dado o fluxograma abaixo, obtenha os valores das vazões e das composições das correntes desconhecidas. 
 
�̇�𝟓 = 𝟔𝟓
𝒌𝒈
𝒉
; 𝑿𝑨,𝟓 = 𝟎, 𝟒𝟗; 𝑿𝑩,𝟓 = 𝟎, 𝟓𝟏 / �̇�𝟔 = 𝟗𝟓
𝒌𝒈
𝒉
; 𝑿𝑨,𝟓 = 𝟎, 𝟒𝟎; 𝑿𝑩,𝟓 = 𝟎, 𝟔𝟎 
�̇�𝟕 = 𝟓𝟎
𝒌𝒈
𝒉
; 𝑿𝑨,𝟕 = 𝟎, 𝟏𝟑; 𝑿𝑩,𝟕 = 𝟎, 𝟖𝟕 
2. Um fluxograma simplificado para a fabricação de açúcar é apresentado na figura abaixo. A cana de açúcar 
(D) é espremida em um moinho. O bagaço (F) resultante contém 80% em massa de polpa, água e açúcar. O 
xarope (E) contendo polpa, açúcar e água, é alimentado em uma peneira que remove toda a polpa e produz 
xarope límpido (H), contendo 15% de açúcar e 85% de água. Da peneira, resulta uma corrente de rejeito (G), 
contendo 95% de polpa, água e açúcar. O evaporador prepara um xarope “pesado” (K) e o cristalizador produz 
1000lb/h de cristais de açúcar 100% puro (M). 
Obs: Assuma que a evaporação se processa sem arraste de sólidos. 
 
a) Calcule a água removida no evaporador (corrente L), em libras/hora (1.500 lb/h) 
b) Calcule as frações mássicas dos componentes na corrente de rejeito G; (1.152 lb/h) 
100 kg/h
60% A
40% B
30 kg/h 20% A
80% B
35 kg/h
80% A
20% B
45 kg/h
70% A
30% B
5 6 7
Eq. A Eq. B
1
2 3
4
?
? ?
 
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Disciplina: Introdução ao Cálculo de Processo Atividade: Lista 03 
 
c) Calcule taxa de alimentação da cana, em libras/hora; (24.573 lb/h) 
d) Do açúcar contido na cana, qual a percentagem que é perdida no bagaço (isto é, a razão vazão de açúcar 
no bagaço / vazão de açúcar na cana)? (0,741) 
 
 
3. Uma coluna de destilação separa 10000 kg/h de uma mistura de benzeno-tolueno (50%-50% em massa). O 
produto recuperado no condensador, no topo da coluna, contém 95% de benzeno e a corrente de fundo da 
coluna contém 96% de tolueno. A corrente de vapor que entra no condensador pelo topo da coluna registra 
8.000 kg/h.Uma parte do produto é retornada como refluxo. Suponha que as composições das correntes V, D 
e R sejam idênticas. Encontre a razão de quantidade de produto reciclada em relação ao produto D, ou seja, a 
razão entre as vazões de D e R. (1,72) 
 
Professor: Msc. João Guilherme Pereira Vicente 
Disciplina: Introdução ao Cálculo de Processo Atividade: Lista 03 
 
 
4. No processo de concentração de suco de laranja, o suco original (corrente A) contém 12,0% de sólidos e 
88,0 % de H2O, enquanto o suco concentrado produzido deverá conter 42,0% de sólidos (corrente B). 
Inicialmente, um processo de evaporação direta 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 através de uma corrente de desvio da alimentação A (by-pass), que é 
misturada à corrente de saída do evaporador (figura abaixo). Sabe-se que a corrente de saída do evaporador é 
constituída por 58,0% de sólidos em massa. Calcule, para uma alimentação de 100Kg/h de suco original: 
a) A quantidade de suco concentrado produzido (corrente B) (28,6 kg/h) 
b) A vazão da alimentação que desvia do evaporador (corrente D) (9,9 kg/h) 
c) A vazão de entrada no evaporador (corrente C) (90,0 kg/h) 
Obs: Assuma que a evaporação se processa sem arraste de sólidos.