Lista de Exercícios: Operações Unitárias III - Extração Líquido-Líquido

Lista de exercícios OPERAÇÕES UNITÁRIAS III Extração líquidolíquido 1 1000 kg de uma mistura ácida de composição em peso 30 de H2SO4 20 de HNO3 e 50 de H2O deve ser modificada gerando uma solução com 50 de H2SO4 30 de HNO3 e 20 de H2O Para tal dispõese de uma solução de H2SO4 a 98 e uma solução de HNO3 a 90 Calcule empregando um diagrama triangular a quantidade que devemos adicionar dos ácidos concentrados para obtermos esta solução 2 Uma mistura que pesa 100 kg tem a seguinte composição 30 kg éter isopropílico 10 kg de ácido acético e 60 kg de água é agitada e em seguida colocada em repouso até atingir o equilíbrio Quais são as composições das duas fases em equilíbrio dos 3 componentes Calcule também a composição do ponto M e as quantidades de E e L Utilize a regra da alavanca 3 200 kg de uma mistura de acetona e acetato de etila contendo uma pequena quantidade de água 28 acetona 70 de acetato de etila e 2 de água é submetida a um processo de extração simples uma etapa empregando como solvente água contendo 5 de acetato de etila Calcule a A quantidade necessária de solvente para que o produto rafinado contenha 10 de acetona b A composição do produto extraído c As quantidades de produto extraído e rafinado d As quantidades de extrato e rafinado e As composições do extrato e do rafinado O processo se realiza a 30C e a esta temperatura os dados de equilíbrio são os seguintes 4 100 kg de uma mistura ácido acéticoclorofórmio contendo 35 de ácido acético submetida a um processo de extração com água operando a corrente cruzada para obter um produto rafinado que contenha menos de 3 em massa de ácido acético Calcule o número de etapas sabendo que a quantidade total de água a empregar é de 100 kg e que se emprega a mesma quantidade em cada etapa 1 x 100 ou 2 x 50 ou 3 x 333 Resolva empregando o diagrama do triângulo retângulo 5 200 kgh de uma solução aquosa de acetona 30 em massa é submetida a um processo de extração em contracorrente empregando como agente extrator metilisobutilcetona contendo 3 de acetona Calcule a A quantidade de agente extrator a empregar e a composição do extrato sabendo que o rafinado contém 9 em massa de acetona e que a extração é realizada em três etapas 6 Determine o número de estágios de um extrator líquidolíquido contracorrente para separar a acetona da metil isobutil cetona MIK usando água como solvente A coluna deve operar a 25 C A taxa de alimentação da mistura é de 10000 kg h e sua composição é de 45 por cento em peso de acetona e 55 por cento em peso de MIK O solvente fresco é água pura e deve se utilizar o dobro da taxa mínima A concentração de acetona no refinado orgânico que sai do topo do extrator é de 25 por cento em peso de acetona 7 Uma coluna de extração deve ser projetada para separar a acetona de uma corrente de alimentação constituída de uma mistura com 30 de acetona e 70 de acetato de etila Será utilizada a água para extrair a cetona e assumese que a água seja pura O rafinado deverá ter uma composição de 7 em acetona e 93 de acetato de etila ponto B enquanto o extrato deverá ter uma composição de 12 de acetona 8 de acetato de etila e 80 de água ponto D O diagrama ternário para este sistema é dado na figura abaixo A alimentação da coluna é de uma vazão de 20 000 kgh e a razão de solvente para alimentação é de 175 Determine o número de estágios necessários para esta separação e as vazões e extrato e rafinado Wt water Wt acetone Wt acetate n D F B S 8 Calcule o número de estágios necessários para reduzir a concentração de acetona A numa corrente de alimentação que possui 30massa de acetona A e 70 em massa de acetato de etila utilizando a configuração de extração contracorrente e com uma razão água solventealimentação de 15 O produto rafinado final deve conter 5 de acetona Calcule também a razão Águasolventealimentação máxima e mínima 9 Benzeno e trietilamina TMA devem ser separados em uma coluna de extração líquido líquido de três estágios utilizando água como solvente Se o produto extraído e rafinado livres de solvente devem conter 70massa e 30massa de TMA encontre a composição original da alimentação e a razão águasolventealimentação empregada utilizando o diagrama triangular 10 1000 kilogramas por hora de uma mistura 45 acetonaágua deve ser extraída a 25⁰C em uma coluna em contra corrente com 112tricloroetano puro como solvente para obter um rafinado contendo 10massa de acetona Determine utilizando o diagrama triangular a razão mínima solventealimentação o número de estágios necessários quando se utiliza uma razão solventealimentação 15 superior a mínima as vazões e composições que deixam cada estágio Os dados de equilíbrio do sistema são fornecidos abaixo