Case de Operações Unitárias 2

CASE Nº 3 MODELO C Uma solução aquosa com 45 em massa de CaCl2 vai ser resfriada para obtenção de cristais hidratados em um cristalizador tipo SwensonWalker com M sessões totalizando um comprimento útil de N m A solução entra no cristalizador a 60 ºC e é resfriada por uma solução 50 águaetilenoglicol a 5 ºC em contracorrente O cristalizador tem um comprimento útil de 2 m por seção e uma superfície de transmissão de calor de 13 m2mcomprimento e coeficiente global de transmissão de calor U de 1136x102 Wm2K A água de refrigeração deixa o equipamento a 10 ºC Sendo 𝑴 Se matrícula par 4 Se matrícula impar 5 𝑵 2M a Determine as taxas de alimentação de solução para que o produto deixe o equipamento nas seguintes condições 60 50 e 40ºF respectivamente b Qual a fração mássica de cristais no magma P1 quando P1 deixa o equipamento a 60 50 e 40ºF respectivamente c Qual a fração de soluto na corrente P1 que deixa o equipamento a 60 50 e 40ºF respectivamente M5 N10 L10 m A131013 m2 U1136 Wm2k 60F 1556C 50F 10C 40F 444C a Considerando Cp 271 kJkgk 2710 Jkgk Q m Cp ΔT Q UA ΔTmL m UA ΔTmL Cp ΔT Ts 60F ΔTmL 6010 1556 5 ln6010 ln1556 5 ΔT 60 1556 4444 C ΔTmL 50 2056 ln50 ln2056 ΔTmL 3313 C m 1136 13 3313 2710 4444 0507 kgs Ts 50F ΔTmL 60 10 10 5 ln6010 ln10 5 2907 C ΔT 60 10 50 C m 1136 13 2907 2710 50 0396 kgs Ts 40F ΔTmL 60 10 444 5 ln60 10 ln 444 5 2433 C ΔT 60 944 5056 C m 1136 13 2433 2710 5056 0328 kgs b1 Ts 60F W 04 ou 40 F 06 ou 60 Ts 50F W 037 ou 37 F 037 ou 37 Ts 40F W 035 ou 35 F 035 ou 35 c Ts 60F W 04 ou 40 Ts 50F W 037 ou 37 Ts 40F W 035 ou 35