Material Completo Operações Unitárias 3 - P1

Operações Unitárias 3 Entrega Atividades/Provas 13 08 2021 Cristalização * Operação baseada nos mecanismos de transferência de massa e perfil de movimento * Processos de separação sólido - líquido - Fenômeno da cristalização: concentração da solução é superada e é necessário para cristalizar tem que obter solução supersaturada * Como ocorre processo? Se tem q garantir a supersaturação X*A (concentração de saturação / de equilíbrio) X*A (concentração de supersaturação do soluto A) * Pelo gráfico pegar na linha de referência * Cada composto apresenta a solubilidade diferente com a T e para cada T existe uma concentração em que se torna totalmente solúvel * A solubilidade pode ser relacionada por Kg de soluto * Sua unidade vai em Kgs soluto/Kgs água X*A (Razão mássica de componente no soluto em condição de saturação) * T: 1,18 kg Ac para cada 1 kg água => Total = 2,18 Kgs soluto X*A = 1,18 Kgs soluto - Kgs soluto / 1,18 Kgs soluto - Kgs solução / 2,18 Kgs soluto - Kgs solução X*A = 0,541 Kgs soluto - Kgs solução - Solubilidade do ácido cítrico: X*A = 0,9114 + 3,486 x 10^-3 - T - 2,814 x 10^-5 - T^2 + 3,732 x 10^-6 - T^3 Kg soluto = Kg solução / Kg soluto - Solubilidade de xarope: * Vem um multiplicado pela grau de pureza // pureza xarares Ks: cálculo de xarope Ks = (X*A impura / X*A pura) coeficiente de solubilidade 100% o componente Se optante + puro for a solução Ks = 1 (não tem impureza) onde comprimento característico do cristal: Lc = (L1,L2,L3)^{1/3} Li = maior dimensão Lc = (L1,L2,L3)^{1/3} L2 = dimensão intermédia L3 = menor dimensão Fluxo de massa no transferência e deposição de soluto sobre a superfície cristalina: Na = \frac{1}{Mma.fsp} \frac{dm_p}{dt} Massa de partícula cristalina (Kg) Área da superfície da partícula (m²) massa molar do soluto no meio de solução (Kg/mol) (mol.m^{-2}.s^{-1}) Fluxo molar da transferência de massa do soluto A NA = K^. (xA - x^* ) NA = K^. . x^A KM = K. xA - força motriz (mol/mol soluto) à superfície do cristal Coeficiente global de transf. do cristal (natural) cinética da massa (xA . xA* ) razão molar do soluto no meio de solução (condições de supersaturação) Relação da velocidade linear com o coeficiente global da transferência de massa. Fator de forma volumétrico \lambdaV = \frac{Mp}{\rho_p.Lc} Massa de uma partícula cristalina (Kg) Densidade da partícula cristalina (kg/m³) Fator de forma superficial \lambdaA = \frac{Asp}{Lc²} Área superficial da partícula (m²) Primeira ordem Gc = Mma.\lambdaA Kz x^A 3\lambdaV.\rho_p Kz = \frac{3\lambdaV.\rho_p}{Mma.\lambdaA} Gc (xA)^B (xA.\rho_p.Nc)^b Cálculo da velocidade em relação às massas iniciais e finais dos cristais, valendo do tempo e um estímulo ou condições: Gc = \frac{mc^n - mc^0}{(\lambdaV.\rho_p.Nc)^b}.T_{total} \frac{6}{número dos cristais} Exemplo: Crescimento dos cristais de ácido cítrico (C6H8O7) forma milimétricos de uma fração do primeiro. Fundos vida determinada e célimos única. Lo = 1,159x10^(-3) m um fator de forma de \lambdaV 0,64 + \lambdaA 0,80 A densidade do cristal é \rho_p 1165kg/m^3 A partícula cristalina recebe aéróspic com tais sumentos uma estágio versa partículas conforme totalmente. T de evaporação = 55°C na concepção da supersaturação corresponder com 55°C, Supaís a remissão de 1 64 coeficada a 55°C É Índada Inserilis cinermic ci auníririt e ul 55 5°C, Insopre 1 form 1° частицы. Вкал | Referência T Produtos NA = \bar{xA} = 1,123 Y (formação maximosa) Determinar \overline{T}_A em função de terminação molar soluto \lambdaV Distribuição de 1° \lambda \lambda_{max} \lambda_{sum} usando o coeficiente global de \underline{T}_B Transferência 0,64 mol . m^{-2}.s^{-1} \text{-1} \mid\mid (mol . m^{-3}.solvent^{-1}) \text{coef.} \overline{F}_{A} = \overline{F}_{batch} X rad NA \Delta \nu a pucção do lot. \Delta\underline{x}_A* = 18,315 \Box \text{prod. sérios:} t(h) Lc(m) 0 1,159x10^{-3} 0,5 0,319x10^{-3} T = 55°C (evaporação); 1 1,494x10^{-3} T = 69°C (resfriamento ad; 1,5 1,577x10^{-3} \star Enfom ;;; 2,0 1,70x10^{-3} * \overline{x}_{A} = 18,315