Material Completo Operações Unitárias 3 - P1

Operações Unitárias 3 Entrega Atividades / Provas Digitalizado com CamScanner 13 08 2021 Cristalização * Operação baseada nos mecanismos de transferência de massa e perfil de movimento * Processo de separação sólido - líquido - Passos da cristalização: concentração da solução e supersaturação é necessária para cristalizar (num q soluto solução supersaturada * Como ocorre processo? - tem q garantir a supersaturação Xa* (concentração de saturação / de equilíbrio) Xa (concentração da supersaturação do soluto A) * pelo gráfico pegar na linha de referência * Cada composto representa a solubilidade diferente com a T e para cada T existe uma concentração em que se encontra totalmente solúvel * A solubilidade pode se relacionado por Kog de soluto Digitalizado com CamScanner a unidade vai ser Kgs soluto/Kgs água X·A (fração mássica do componente na solução em condição de saturação) *x: 1,18 kg ac para cada 1kg água total: separação → = 2,18 Kgs da solução X·A 1,18 Kgs soluto - Kg soluto/Kg 1,18 Kgs soluto - 0,541 Kgs soluto/Kgs solução a solução → Solubilidade do ácido cítrico: X·A = -0,9114E + 3,4860 x10^3· - 2,8194 x10^ - T^2 + 3,1823 x10^ - T^3 Kgs soluto = Kgs soluto x 100% Kgs solução - Solubilidade do xantene: * Vai ser multiplicado pelo grau de pureza pureza solução Ks: cálculo da da Roma Ks = (X·A ) impura // coeficiente de solubilidade (X+A) pura 100% o componente solução Ks = 1 * portanto = pura for a solução (não tem impureza) Digitalizado com CamScanner *Exemplo 1: solução aquosa de sacarose saturada com pureza de 80%, à temperatura de 70°C (Brix = % sólido total dissolvido na solução) 789 Brix, pelo gráfico (80 / x 70°C) Ks = (xA*) impur [1] onde xA = 0,8 * 78,9 Kg solidos = 0,631 Kg sacarose (xA*) puro 100 Kg sólidos Kg solucao xA* = 0,631 Kg sacarose 0,631 Kg sacarose Kg solidos = (1 Kg solido - (78.9+100)Kg solidos)= xA* = 2,9 Kg sacarose / Kg água logo, x tabelada = 3,255 Kg sacarose / Kg água Ks = 2,9 Kg sacarose / Kg água -> (Ks = 0,89 3,255 Kg sacarose / Kg água * Processos de cristalização ocorrem somente em situações de supersaturação. S= xA ---- xA* Soluções instáveis variação de 1.0 a 1.2 *Exemplo 2: solução de sacarose na T de 70°C com pureza de 70%, com S=1.2, qual a sua solubilidade na condição de supersaturação da sacarose (Kg/ Kgagua) = T = 70°C, pureza = 70%, S = 1,2 , Brix = 80,5 = S = xA [1] --- xA * onde xA = 0.7 * 80,5 Kg solido = 0,5635 Kg sacarose 100 Kg solucao Kg soluções xA* = 0,5635 Kg sacarose * = 2,89 Kg xsc (1 Kg - (80,5+100) Kg sólidos) KgH2O Logo, em [1] , xA = S * xA* = 1,2 * 2,89 Kg xsc 3,468 Kg xsc KgH2O *Exemplo 3: T = 60°C, S = 1,3 , sacarose pura com solubilidade de 0,742 Kg xsac/Kg solução S = xA -> xA = 0,742 Kg xsc ---- xA * S = 1 = concentrações iguais 20 08 2021 *Operação de a transferencia de massa mf = massa ( Lcf )3 cf = cristal final Mcf = Mco ( Lco ) ci = solução (líquidos) L = tamanho *Exemplo 1: 50 g sacarose solida ( Lcf )3 L = 4, 2μm * mc for = Lco = 0,9 mm ( Lco ) Mco = 0,9 mm = 50 g , Mcf = 400.000.000 g 0,0045 mm 1 ton = 1000 Kg = 1 x 106 g Soluçaõ 1, micc = 490 Ton *Nature = Como se comportam e se acomodam Sóliços e líquidos impuls = *Nucleação primária dLc -> Velocidade linear do crescimento do cristal: --- dt Gc= dLc [1] dt Kx = 3 \(/v/\rho/pe\) Mn, ra Gc [2] Mna Calculadora - regresion lineal: MODE = 3 -> Lin = 2 -> x, y = M+ -> Finval = Shift 2 \(esta para toda u madom te \"a\" \"b\" \(y = a + b * x -> a = 1,178 x 10^{-2} b = 2,76 x 10^{-4} logo y = 1,178 x 10^{-3} + 2,76 x 10^{-4} * t a partir de [1] temos Gc = d, 1,178 x 10^{-2} + 2,76 x 10^{-4} dt =\no = 1 b = ml/h mol relativo = mol ac. inicial - relativo a pont água Xna = Xa - X"a" Digitalizado com CamScanner