OU67B Lista 03 Extracao

Prévia do material em texto

Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR 
Campus Apucarana 
Engenharia Química 
OU67B – Operações Unitárias B 
Prof. Luciana Moraes 
 
Lista de exercícios – Extração 
 
Data da entrega: 28/maio 
 
Obs.: Os diagramas necessários para a solução dos exercícios encontram-se em anexo. 
 
01. 10 cm³ de uma mistura contendo 0,1 g/cm³ de um soluto A vai ser tratada por 
extração. Se o coeficiente de distribuição (CD) é igual a 4, determine a quantidade A no 
rafinado para as seguintes situações: 
a) Extração em um único estágio, empregando 10 cm³ de solvente extrator; 
b) Extração em dois estágios com escoamento paralelo, empregando 5 cm³ de 
solvente em cada estágio; 
c) Extração em cinco estágios com escoamento paralelo, empregando 2 cm³ de 
solvente em cada estágio; 
d) Extração em dois estágios com escoamento contracorrente, empregando 5 cm³ 
de solvente. 
 
02. Deseja-se extrair difenilexano de uma corrente contendo 30% desse componente 
em docosano (percentual em massa), usando-se como solvente uma corrente de 
20.000 lb/h de furfural (contendo 2% em massa de soluto). A concentração de 
difenilexano na solução de docosano, na saída do processo, não deve ultrapassar 1%. Se 
a vazão mássica de alimentação é de 10.000 lb/h e a eficiência de cada estágio é de 
30%, determine o número de estágios necessários para realizar a separação. 
 
 
Dados de solubilidade – Sistema Docosano/Difenilexano/Furfural (45ºC). 
x = fração mássica 
 
xfurfural xdifenilexano xdocosano 
0,040 0,000 0,960 
0,050 0,110 0,840 
0,070 0,260 0,670 
0,100 0,375 0,525 
0,200 0,474 0,326 
0,300 0,487 0,213 
0,400 0,468 0,132 
0,500 0,423 0,077 
0,600 0,356 0,044 
0,700 0,274 0,026 
0,800 0,185 0,015 
0,900 0,090 0,010 
0,993 0,000 0,007 
Linhas de amarração 
Fase Furfural 0,891 0,098 0,011 
Fase Docosano 0,048 0,100 0,852 
Fase Furfural 0,736 0,242 0,022 
Fase Docosano 0,065 0,245 0,690 
Fase Furfural 0,523 0,409 0,068 
Fase Docosano 0,133 0,426 0,439 
 
 
03. Deseja-se tratar por extração 1000 kg de uma solução com 35% (em massa) de 
ácido acético em água, empregando 2000 kg de éter isopropílico puro. Calcular a 
porcentagem de remoção do ácido acético da fase aquosa para cada uma das seguintes 
propostas de operação: 
a) O éter é dividido em quatro frações de 500 kg cada. A solução aquosa é 
misturada com uma fração de 500 kg, a fase etérea é separada e a fase aquosa 
remanescente é lavada com a segunda alíquota de 500 kg de éter. O processo 
continua até serem utilizadas as quatro alíquotas. 
b) Mesma operação que no item (a), mas as frações de éter são de 1000 kg, 500 kg 
e 500 kg (ou seja, operação em três estágios) 
c) Mesma operação que na parte (a), mas usando-se três estágios com 667 kg de 
éter cada. 
d) Único estágio com 2000 kg de éter. 
 
04. Deseja-se extrair 95% do óleo de 1000 kg de fígado de bacalhau contendo 
27,5% em massa de óleo. Quantas bateladas são necessárias para se conseguir a 
extração desejada, sabendo-se que em cada batelada são gastos 600 kg de éter etílico 
puro (solvente)? Qual será a massa de éter perdida (solução retida no inerte) no 
processo? A relação entre a concentração da solução e a quantidade de solução retida 
por massa de sólido inerte está dada na tabela abaixo. 
 
 
 
 
YA (kg óleo/kg solução) 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 
XL (kg solução retida/kg inerte) 0,205 0,242 0,286 0,339 0,405 
YA (kg óleo/kg solução) 0,50 0,60 0,65 0,70 0,72 
XL (kg solução retida/kg inerte) 0,489 0,600 0,672 0,765 0,810