AULA 6 - Balanço de massa com Reciclo, Purga e Bypass

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Introdução a Engenharia Química 
Profª Drª Silvia Vaz Guerra Nista 
Aula 6 
 Balanço de massa com Reciclo, Purga e 
Bypass 
 Corrente de Reciclo 
 
 A corrente de reciclo é uma corrente que retorna parte ou a totalidade da massa 
de um ponto avançado do processo para um outro em uma posição pela qual esta 
massa já tenha passado. Uma representação esquemática de uma corrente de reciclo é 
apresentada na Figura abaixo. Note que a corrente de reciclo nasce em um ponto de divisão 
que não necessariamente é um divisor de corrente. Muitas vezes a sua origem é em um 
equipamento de separação, o que trás como conseqüência que a sua composição é 
diferente da composição das outras correntes que saem de tal equipamento. 
 
 
 
 
 
 
 As correntes de reciclo servem para a recuperação de reagente não consumido na 
etapa de reação, para a recuperação de catalisador que seja arrastado para fora do reator, 
assim como podem auxiliar no controle de processos através da diluição da corrente que é 
alimentado no reator, situação importante em reações altamente exotérmicas. Nesses 
casos, o reciclo é parcial. Há ainda sistemas onde um fluido opera em circuito fechado, por 
exemplo em ciclos de refrigeração e o circuito de água de resfriamento em plantas de 
processo. Nesses sistemas a totalidade da corrente é recirculada. 
Referência: Pessoa, FLP.; Queiroz, EM.;Costa, AH. “Introdução aos processos Químicos” Apostila Departamento de Engenharia 
Química 2001, UFRJ. 
 Corrente de Bypass 
 
As correntes de bypass podem ser entendidas como correntes de reciclo com o sentido do 
escoamento invertido. Assim, o fluido que passa por uma corrente de bypass não atravessa 
o(s) equipamento(s) posicionados na direção principal do processo entre o início do bypass 
e o seu retorno para a corrente principal. A Figura mostra, de forma esquemática, uma 
corrente de bypass. As correntes de bypass, via de regra, são originadas em um divisor de 
correntes e terminam em um misturador. 
 
 
 
 
 
 
 
A corrente de bypass tem a sua utilização ligada principalmente ao controle 
operacional da planta, ou especificamente, de equipamentos. Assim, é comum o bypass 
de somente um equipamento, com o valor da vazão que passa por esta corrente 
sendo manipulado para manter as condições de saída desejadas. Ao longo do seu 
curso, em disciplinas ligadas à Modelagem e Controle de Processos você verá mais detalhes 
sobre como operar estas correntes de bypass. 
Referência: Pessoa, FLP.; Queiroz, EM.;Costa, AH. “Introdução aos processos Químicos” Apostila Departamento de Engenharia 
Química 2001, UFRJ. 
 Corrente de Purga 
 
 A corrente de purga é uma corrente que é retirada de uma outra e é descartada. 
Seu objetivo é promover o descarte de substâncias que, sem a purga, iriam se 
acumular, principalmente em circuitos de reciclo. Veja o esquema mostrado na Figura 
abaixo. Imagine que haja a formação de um produto secundário na reação e que o 
processo de separação não seja capaz de separá-lo da matéria prima não reagida que é 
reciclada. Desde modo, a corrente de reciclo conterá toda a quantidade deste produto 
secundário. Assim, a corrente de purga retirada do reciclo é o único ponto de descarte deste 
produto secundário. Caso isto não fosse feito, haveria um acúmulo deste produto 
secundário, pois ele é continuamente formado na reação. 
Referência: Pessoa, FLP.; Queiroz, EM.;Costa, AH. “Introdução aos processos Químicos” Apostila Departamento de Engenharia 
Química 2001, UFRJ. 
Sólido 
Um sólido com teor de 20% de água é alimentado 
continuamente em um secador a ar com vazão de 1000Kg/h 
para reduzir o teor de água a um máximo de 4%. O ar fresco 
tem umidade de 0,83 Kg de água por 100Kg de ar fresco. A 
corrente de ar recirculando deve ser regulada para que a 
umidade do ar na entrada do secador não ultrapasse 4,4 Kg de 
água por 100 Kg de ar seco. Calcule as vazões mássicas de ar 
fresco e de ar de reciclo. 
Exemplo 1: 
Resposta: Vazão mássica ar fresco = 612,75 Kg/h 
 Vazão mássica ar reciclo = 117,14 Kg/h 
 
 
Em um processo de obtenção de etanol hidratado pela hidrólise do 
eteno, o gás eteno e o vapor de água presentes no gás de carga 
contém 1% de gases inertes. Antes de entrar no reator, o gás de 
carga é misturado com uma corrente de gás de reciclo, obtido após 
a separação do etanol hidratado, com uma razão em quantidade de 
matéria reciclo / carga fresca = 2,5 mol/mol. O gás efluente do 
reator vai para um separador onde o etanol hidratado é removido e 
o gás restante é dividido em duas correntes: uma de reciclo e uma 
de purga. Calcule a razão molar purga/reciclo para que o teor de 
inertes na entrada do reator não ultrapasse 2,5% em quantidade de 
matéria. 
Exemplo 2 
Resolução: 
0,13 kmol/kmol