Operações 2

Universidade Federal do Rio Grande FURG Escola de Química e Alimentos EQA Engenharia de Alimentos 02267 Operações Unitárias II 2ºsem2024 Professor Luiz Antonio de Almeida Pinto Modelo de equilíbrio de Langmuir qe qmk LCe 1k LCe onde qm mg g1 kL L mg1 Modelo de equilíbrio de Freundlich qek FCe 1n onde kF mg g1mg L11n Modelo cinético Pseudoprimeira ordem qtq11exp kt onde q1 mg g1 k1 min1 Modelo cinético Pseudossegunda ordem qt t 1 k2q 2 t q onde q mg g1 k2 g mg1 min1 Modelo cinético de Elovich abt a ln1 1 q t sendo a a velocidade inicial devido dqdt a quando qt0 mg g1min1 e b a constante de dessorção do modelo de Elovich g mg1 Variação da Energia Livre de Gibbs G RT ln Ke sendo constante dos gases R 8314 J mol1 K1 T a temperatura absoluta K Ke a constante de equilíbrio adimensional LISTA DE ADSORÇÃO Grupo 34 2 Num experimento de equilíbrio foi utilizado um adsorvente feito de FeIII e amino com 10 m m1 de amino respectivamente Nos ensaios foi utilizado 005 g de adsorvente na adsorção de fosfato em cada solução sendo as concentrações iniciais de fosfato nas soluções de 05 10 50 100 250 e 550 mgL totalizando 100 mL de solução aquosa na temperatura de 35ºC A capacidade de adsorção qe e a concentração de fosfato no equilíbrio Ce são dados na Tabela 2 Ajustar os modelos de isotermas de Langmuir e Freundlich Tabela 2 Capacidade de adsorção e concentração de fosfato no equilíbrio Ce mg L1 qe mg g1 0061 093 0023 191 0350 856 2450 1718 16430 1974 44400 2091 Grupo 34 6 Estudo de cinética foi realizada à temperatura de 25 C durante o período de 5 h com 020 g de microesferas MagQUI microesferas magnéticas de quitosana para adsorver corante azul de metileno A capacidade de adsorção qt e o tempo t são dados na Tabela 6 Ajustar os modelos de pseudoprimeira ordem pseudossegunda ordem e Elovich Tabela 6 Dados da cinética de adsorção de corante com microesferas MagALG t min qt mg g1 0 0 30 0061 60 0082 90 0132 125 0168 150 0218 175 0223 250 0236 300 0235 Grupo 34 8 Adsorção realizada nas temperaturas de 318 K de corante farmacêutico com magnéticos ferritaquitosana adsorvente Concentrações iniciais de corante de 0 até 250 mg L1 no pH 30 com 075 g L1 de adsorvente A capacidade de adsorção qe e a concentração de corante no equilíbrio Ce são dados na Tabela 8 Ajustar os modelos de isotermas de Langmuir e Freundlich e verificar a espontaneidade do processo a partir do valor da energia livre de Gibbs definida pela equação abaixo G RT ln Ke sendo constante dos gases R 8314 J mol1 K1 T a temperatura absoluta K Ke a constante de equilíbrio adimensional onde Ke1000 M w55 5k L sendo Mw de 4663 g mol1 e kL a constante d equação de Langmuir Tabela 8 Capacidade de adsorção e concentração de corante no equilíbrio Ce mg L1 qe mg g1 3 58 4 90 5 135 10 175 18 230 26 260 34 278 TÓPICO 6 LISTA DE EXTRAÇÃO LÍQUIDOLÍQUIDO GRUPO 34 Exercício nº 2 A adição de uma quantidade de solvente S a uma solução binária de acetaldeído e água na temperatura de 293 K e pressão de 1 atm resulta na mistura M 40 de água 20 de solvente e 40 de acetaldeído Determine as composições mássicas das fases extrato e refinado Identifique qual dos compostos é o diluente e qual é o soluto Como você chegou a essa conclusão Figura 2 Diagrama exercício 2 GRUPOS 12346 Exercício nº 4 Utilizando o diagrama ternário abaixo encontre a composição das frações mássicas resultantes da extração de uma mistura que contém 18 de ácido acético e 40 de éter Supondo que em um ponto M se tenha a fração mássica de 02 xMA e que a massa total da mistura M é 80 kg determine a massa das frações de extrato e de refinado Figura 4 Diagrama exercício 4 Mass fraction C xC yC vs Mass fraction A xA yA C ether tie line extract layer yC vs yA twophase region onephase region raffinate layer xC vs xA B water A acetic acid Ether layer extract composition yA 45 line equilibrium line Water layer raffinate composition xA