Lista 2

Prévia do material em texto

Universidade Federal do Pará 
Instituto de Tecnologia 
Faculdade de Engenharia Química 
Processos de Separação V 
 
2ª Lista de Exercícios 
 
 
1) Um composto de óleos essenciais deve ser extraído de uma biomassa por 
meio de lixiviação por solvente, com Triclorobenzeno (TCB) em um extrator de um 
único estágio. O extrator é para tratar 1000 kg de biomassa. A biomassa não tratada 
contém 350 kg de óleo essencial e está contaminada com 30 kg de TCB. A alimentação 
de solvente contém 15 kg de óleo e 675 kg de TCB. Os dados experimentais que 
indicam como a solução retida depende da concentração da solução, são apresentados 
na Tabela abaixo. Suponha que o equilíbrio para este sistema seja do tipo ya = xa. 
Calcule as quantidades e composições de V1 (overflow) e L1 (underflow) que saem do 
estágio. 
 
Concentração, 
kg de óleo/kg 
de solução 
Solução retida, 
kg de solução/kg 
de sólido seco 
Concentração, 
kg de óleo/kg 
de solução 
Solução retida, kg 
de solução/kg de 
sólido seco 
0 0,5 0,4 0,550 
0,1 0,505 0,5 0,571 
0,2 0,515 0,6 0,595 
0,3 0,530 0,7 0,620 
 
 
2) Deseja-se lixiviar um sólido fresco contendo óleo a 25,7% em peso, com éter 
etílico puro para remover 95% do óleo, usando um processo de múltiplos estágios em 
contracorrente. A taxa de alimentação é de 1000 kg de sólido fresco por hora. A solução 
final no overflow deve conter 70% de óleo em peso. A solução retida pelos sólidos 
inertes (sólido livre de óleo) varia como se segue, em que N é kg de sólido inerte/kg de 
solução retida e ya é kg de óleo/kg de solução: 
N ya N ya 
4,88 0 1,67 0,6 
3,5 0,2 1,39 0,81 
2,47 0,4 
 
 
Calcule as quantidades e composições nas correntes de saída e o número total de 
estágios teóricos. 
 
 
3) Para a questão anterior faça um gráfico de xa vs ya. Neste gráfico, 
inicialmente trace uma reta de 45° (pontos (0,0) e (1,1)). Em seguida marque os pontos 
(ya0, xa1); (yan, xan+1) e (yN, xaN+1), que foram calculados, e esboce a curva que passa 
por esses 3 pontos. Por fim use o Método de McCabe-Thiele, estime o número de 
estágios e compare com o resultado anterior. Dica: Para o ponto (yan, xan+1) que é um 
ponto genérico você pode escolher um ponto dado na Tabela, por exemplo, escolha o 
ponto yan = 0,6 que corresponde a N = 1,67 (com N calcula-se Ln) e pelas equações de 
balanços pode-se calcular Vn+1 e em seguida xan+1.