Denison Soares - Lista de exercício 2 - balanço de massa (múltiplos)

Prévia do material em texto

Operações Unitárias II Tecnologia de Alimentos Profª. Giselle Melo 
 
 
Universidade Do Estado Do Pará 
Centro de Ciências Naturais e Tecnologias 
Departamento de Tecnologia de Alimentos 
Operações Unitárias II 
Lista de Exercícios 2 
 
➢ BALANÇO DE MASSA SEM REAÇÃO QUÍMICA 
 
1) No esquema do processo de cristalização da 
figura abaixo, determine os valores de todas as 
correntes (Fluxos) em kg/min e a composição da 
corrente A. R:(A=156kg/min; B=77 kg/min; C= 
56kg/min; W=79 kg/min; P= 21 kg/min; XKCl 
A=0,39; XH2O A=0,61) 
 
2) Quatro evaporadores são montados em cascata. 
Calcule as vazões (kg/min) e as composições em 
termos de frações mássicas dos 9 fluxos do esquema 
mostrado na figura abaixo. (F3=74kg; F5=51kg; 
F7=34kg; F9=21kg; XS 3=0,014; XH2O 3=0,986; XS 
5=0,020; XH2O 5=0,98; XS 7=0,03; XH2O 7=0,97; XS 
9=0,49; XH2O 3=0,951) 
 
3) (Destilação). Um iniciante no processo de 
destilação para produção de álcool para uso em 
combustível está tendo bastante dificuldade na 
sua caldeira. A operação é ilustrada na figura 
abaixo. Ele percebe que esta perdendo muito 
álcool na cauda de destilação da torre (refugo). 
Calcule a composição da cauda e o peso de álcool 
perdido na cauda de destilação. 
Sabe-se que o produto P corresponde a 1/10 da 
alimentação F. R:(B=900kg; XetOH B=0,045; XH2O 
A=0,955) 
 
 
 
 
 
Operações Unitárias II Tecnologia de Alimentos Profª. Giselle Melo 
 
4) Suco de laranja concentrado pode ser preparado 
em uma única etapa conforme o esquema 
mostrado baixo: 
 
 
A) A vazão mássica do fluxo 1 é de 377 kg/min. 
Calcule a vazão do fluxo 2 que sai do 
evaporador. R. (P=94,25kg; W=282,75Kg) 
 
Sabe-se que o fluxograma mostrado acima 
compromete o sabor do suco de laranja fresco. O 
sabor é melhorado acentuadamente através da 
mistura do suco concentrado que sai do 
evaporador com certa quantidade de suco de 
laranja fresco. Para melhorar o sabor, o processo 
acima foi modificado de tal forma que o suco de 
laranja fresco alimentado no processo é dividido 
em dois: um alimenta o evaporador e outro é 
desviado (by-pass) para ser misturado com 
produto que sai do evaporador (suco 
concentrado). O processo é modificado para 
eliminar uma grande fração de água no 
evaporador. Ver fluxograma abaixo. 
A alimentação no fluxo em 1 é 377 kg/min. 
B) Calcule o fluxo 2 de água evaporada do 
processo modificado e as vazões dos fluxos 4, 5, 6 e 
7 para produzir suco de laranja concentrado nas 
condições mostrada abaixo. R. 
 
 
 
 
 
5) Um fluxograma simplificado para a fabricação 
de açúcar é apresentado na figura abaixo. A cana-de-
açúcar alimenta um moinho onde o xarope (caldo) é 
exprimido, e o bagaço resultante contém 80% de 
polpa. O caldo (E) contendo pedaços de polpa 
finamente divididos (bagacilha) é alimentado em uma 
peneira que remove toda a polpa e produz um xarope 
(caldo) límpido (H), contendo 15% de açúcar 
(sacarose) e 85% de água. O evaporador prepara um 
xarope “pesado” (caldo concentrado) e o cristalizador 
produz 1000 kg/h de cristais de açúcar. R. 
(F=17334kg; D=11819Kg; E=5515kg; C=1152kg; 
H=6667kg; J= 4167Kg; K=2500kg; L=1500kg)