Fundamentos dos Processos Químicos - Aula 9

FUNDAMENTOS DOS PROCESSOS QUÍMICOS Engenharia Química 1S2021 Aula 9 Profª Drª Maristhela Marin email maristhelamarinumcbr AGENDA Balanço material aplicado nos processos químicos Exercícios PROCESSO QUÍMICO UNIDADE DE PROCESSO Entrada Saída Variáveis P T ρ ሶ𝑚 Observe a representação Processo contínuo estado estacionário regime permanente PROCESSO QUÍMICO UNIDADE DE PROCESSO Variáveis P T ρ ሶ𝑚 Observe a representação Processo descontínuo bateladaregime não permanentetransiente início final BALANÇO MATERIAL Um balanço de uma quantidade conservada massa total massa de uma espécie particular energia momento em um sistema pode se escrito na seguinte forma entrada geração saída consumo acúmulo entra através da SC produzido no VC através da SC dentro do VC dentro do VC zero zero zero BALANÇOS MATERIAIS Podem ser escritos dois tipos de balanço Balanço material diferencial É o tipo de balanço que descreve o que acontece no sistema a cada instante Cada termo da equação representa uma vazão quantidade balanceada dividida por unidade de tempo É o tipo de balanço que se aplica a processos contínuos Balanço material integral É o tipo de balanço que indica o que acontece entre dois instantes de tempo Cada termo da equação representa uma quantidade massa mol volume É característico de processos descontínuos batelada e semicontínuos Exemplo Duas misturas metanolágua estão contidas em recipientes separados A primeira contém 40 em massa de metanol e a segunda contém 70 Se 200 g da primeira mistura são combinados com 150 g da segunda quais são a massa e a composição do produto 1Felder RM Rouseeau R W Princípios Elementares dos Processos Químicos 3ª edição Rio de Janeiro LTC 2005 BALANÇOS INTEGRAIS EM PROCESSOS EM BATELADA Resolução m3 g m2 150 g m1 200 g 040 g CH3OHg 060 g H2O g 070 g CH3OHg 030 g H2O g x g CH3OHg 1x g H2O g Não tem acúmulo Não tem reação química geração e consumo zero entrada inicial geração saídafinal consumo acúmulo BALANÇOS INTEGRAIS EM PROCESSOS EM BATELADA Portanto entradainicial saídafinal 𝑚1 𝑚2 𝑚31 BMT 200 150 𝑚3 m3 350 g BMP Metanol 1 𝑥 1 0529 0471 g H2Og 471 x 0529 g CH3OHg 529 massa H2O 040 200 070 150 𝑥 350 Exercício Suponha uma mistura de 3 correntes gasosas uma corrente de ar composição molar igual a 21 O2 e 79 N2 à vazão de 100 molsh uma de CO2 a 30 ºC e 1 atm à vazão de 60 Lmin e uma corrente de N2 à vazão de 14 kgh Calcule a composição molar da corrente gasosa resultante1 1Júnior Badino AC Cruz AJG Fundamentos de Balanço de Massa e Energia 2ª edição revisada São Carlos SP EdUFSCar 2013