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Notas de Aula – Operações Unitárias I 2018.2 – Prof. João Vicente 26 
Balanço de massa com reciclo em um secador de ar quente 
 
Ex.30: Um material sólido contendo 25,0 % de água em massa deverá sofrer secagem até 
que venha conter 5,0 % de água, conforme mostra a figura. Ar fresco contendo 
0,01 kg de água por kg de ar seco é misturado com ar de reciclo contendo 0,1 kg de 
água por kg de ar seco, de modo que o ar que entra no secador encerra, no máximo, 
0,03 kg de água por kg de ar seco para cada 100 kg de material sólido que entra no 
secador. Calcule: 
a) a vazão mássica de ar fresco, F
ar
; F
ar
= 236,26 kg h
1
 
b) a vazão mássica de ar combinado, F
c
; F
c
 = 309,77 kg h
1
 
c) a vazão mássica de reciclo, R; R = 73,51 kg h1 
ar fresco
secador
F
ar
ar combinado
F
c
ar de reciclo
R
W ar efluente
P
ar
FP
 
 
Balanço de massa com reciclo envolvendo o processo de produção de propeno 
 
Ex.31: Propeno pode ser produzido por desidrogenação catalítica de propano de acordo a 
figura abaixo e com a reação química: 

3 8 3 6 2
C H C H H+
. 
C
reator
( )puro
separação
3
H
8
F
c
P
C
3
H
8
= 84 %
C
3
H
6
= 16 %
H
2
C
3
H
6
C
3
H
8
R
 
 
A conversão de propano por passe no reator é de 40,0 %. Se o produto efluente 
contém 4,0 % de propano, calcule: 
 
a) a conversão global do propano; R. conversão global = 92,3 %. 
b) a razão de reciclo R/F. R. 1,56. 
 
 
 
 
 
Notas de Aula – Operações Unitárias I 2018.2 – Prof. João Vicente 27 
Ex.32: A figura abaixo apresenta dados relativos a um evaporador. Calcular a corrente de 
reciclo em quilogramas por hora. R = 7.670 kg h
1 
cristalizador
W
evaporador
M
R
C cristais ca rreiam 
4 % de água em C
solução saturada
0,6 kg KNO
kg H O
2
3
10.000 kg h de 
 a 20 % de KNO
F
F
3
50 % de 
KNO em M
3
água
1
X
 
Operações com desvio (bypass) – prática comum na indústria pelo qual é comum desviar 
parte da corrente que entra em um processo diretamente para outro estágio. Uma das 
finalidades em promover o bypass é manter o material processado de acordo com 
especificações bem restritas – composição, umidade ou temperatura bem definidos. Mediante 
a simples manipulação da válvula de processo, permitirá atingir o valor estipulado de certa 
mistura. 
alimentação separador processo misturador
produto
bypass
 
 
Balanço material envolvendo bypass 
Ex.33: Na seção de preparo de carga de uma indústria produtora de gasolina, 
isopentano é removido de uma gasolina isenta de butano. Considere, para 
simplificar, que o processo e seus componentes são mostrados abaixo. Calcular a 
fração de gasolina (G/F) isenta de butano que é percolada pela torre de isopentano. 
 
F
n - C
5
H
12
= 80 %
debutanizador
i - C
5
H
12
= 20 %
torre
de 
isopentano
carga isenta 
de butano
corrente secundária 
de isopentano S
i - C
5
H
12
G n - C
5
H
12
n - C
5
H
12
= 90 %
i - C
5
H
12
= 10 %
direto para a planta
 de gasolina natural P
 
R. G/F = 0,56