Processos quimicos Balanço de massa

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Balanço de massa
Edcarlos Antônio Nunes Coura
Balanço de massa
 Segue a lei da conservação de massa;
A massa não pode ser criada nem destruída.
Classificação dos processos
Continuo: As entradas e saídas fluem continuamente ao longo do tempo total do processo;
Batelada: A alimentação é carregada no sistema no inicio do processo e os produtos são retirados todos juntos depois de algum tempo;
Semi-batelada ou semi-continuo: todo o processo que não é continuo nem batelada.
Classificação dos processos
Estado estacionário: Quando as variáveis físicas do processo não variam com o tempo (processo continuo).
Transiente ou estado não-estacionario: Quando alguma das variáveis físicas do processo muda com o tempo (processo continuo, de batelada e semi-batelada).
Classifique os processos em aberto, fechado ou ambos
Tanque de armazenamento de óleo em uma refinaria.
Tanque de água para descarga em um vaso sanitário ( cheio e fora de uso)
Tanque de água para descarga em um caso sanitário (vazio e enchendo);
Tanque de água para descarga em um vaso sanitário (em funcionamento).
Conversor catalítico em um automóvel (em funcionamento)
Classifique os processos em batelada, semi-batelada ou nenhum dos dois
Seção de um rio entre duas pontes.
Um aquecedor de água domestico.
Uma reação conduzida em um becker;
A preparação de uma feijoada numa panela de pressão.
Água fervendo em uma panela sobre o fogão.
Aplicação
Checar dados de processo, aferir rendimentos e taxas de conversões, etc.
Verificar vazamentos e perdas de materiais.
Projeto de equipamentos (capacidade).
Especificar uma ou mais correntes de um processo.
Projetar e especificar uma unidade de processamento 
Aplicação
Sistema Aberto – com reação;
Sistema Aberto – sem reação;
Sistema Fechado – com reação;
Sistema Fechado – sem reação;
Sistema estacionário – com reação;
Sistema estacionário – sem reação;
Sistema Transiente – com reação;
Sistema Transiente – sem reação.
Exemplo
Mil quilogramas por hora de uma mistura de benzeno (B) e tolueno (T) contendo 50% em peso de benzeno sãos separados por destilação em duas frações. A vazão mássica de benzeno na corrente do topo é 450 kg B/h, e a de tolueno na corrente do fundo é 475 kg T/h. A operação se desenvolve no estado estacionário. Escreva os balanços do benzeno e tolueno para calcular as vazões do componente desconhecido nas correntes de saída.
Exemplo
Duas misturas metanol-água estão contidas em recipientes separados. A primeira mistura contém 40,0% em peso de metanol e a segunda contém 70,0%. Se 200 g da primeira mistura são combinados com 150 g da segunda, quais são a massa e a composição do produto?
Exemplo
Uma quantidade X (mol) de solução a 50 mol% de etanol em água alimenta uma coluna de destilação Com vazão constante para produzir um destilado (D) com 70mol% de etanol e 1 mol% de resíduos (R). Determine a quantidade de produto e subproduto gerados para 100mol de solução.