Exercícios sobre Processos Industriais de Enriquecimento e Destilação

1 Considerando o processo industrial de enriquecimento do ar no qual as correntes de entrada são A Ar composição molar 21 de O2 e 79 de N2 300 molmin B Oxigênio puro com vazão molar igual a 13 da vazão molar de A a Desenhe e nomeie o fluxograma do processo b Calcule vazão molar da corrente B e C Produto e os teores de oxigênio e nitrogênio respectivos 2 Um produto biotecnológico é obtido após o processo de fabricação com 55 pp de água e é fabricado a uma taxa de 500 kgh Para o produto ser comercializado é necessário uma secagem até o teor de água de 30 pp Qual a quantidade de água a ser removida por hora 3 Uma mistura líquida contendo 450 de benzeno B e 550 de tolueno T em massa alimenta uma coluna de destilação Uma corrente de produto que deixa o topo da coluna produto de topo contém 950 molar de B e uma corrente de produto de fundo contém 80 do benzeno alimentado na coluna A vazão volumétrica da alimentação é 2000 Lh e a densidade relativa da alimentação é 0872 Determine a vazão mássica da corrente de topo e a vazão mássica e a composição das correntes de fundo Dados 1kmol B 7811 kg 1kmol T 9213 kg ρH2O 25C 1kgL 4 Ar úmido contendo 400 molar de vapor de água deve ser resfriado e desumidificado até um teor de água de 170 molar de H2O Uma corrente de ar úmido é combinada com uma corrente de reciclo de ar previamente desumidificado e passada através do resfriador A corrente combinada que entra na unidade contém 230 molar de H2O No condicionador de ar parte da água na corrente de alimentação é condensada e removida como líquido Uma fração do ar desumidificado que sai do resfriador é reciclado e o restante é usado para resfriar um cômodo Tomando como base 100 mols de ar desumidificado entrando no cômodo calcule n1 n2 n3 e n5 AS ar seco Wágua 5 No processo de concentração de suco de laranja o suco original corrente A contém 120 de sólidos e 880 de H2O enquanto o suco concentrado produzido deverá conter 420 de sólidos corrente B Inicialmente um processo de evaporação direta foi utilizado para a concentração porém os constituintes voláteis do suco evaporaram junto com a água produzindo um concentrado com gosto ruim O presente processo contorna este problema através de uma corrente de desvio da alimentação A bypass que é misturada à corrente de saída do evaporador figura abaixo Sabese que a corrente de saída do evaporador é constituída por 580 de sólidos em massa Calcule para uma alimentação de 100Kgh de suco original a A quantidade de suco concentrado produzido corrente B b A vazão da alimentação que desvia do evaporador corrente D c A vazão de entrada no evaporador corrente C Obs Assuma que a evaporação se processa sem arraste de sólidos 6 A extração líquida é uma operação usada para separar os componentes de uma mistura líquida de duas ou mais espécies No caso mais simples a mistura contém dois componentes um soluto A e um solvente líquido B A mistura é posta em contato em um tanque agitado com um segundo solvente C que tem duas propriedades principais ele dissolve A e é imiscível ou quase imiscível com B Por exemplo B pode ser água C um óleo mineral e A uma espécie que dissolve tanto na água quanto no óleo Parte do A se transfere de B para C e depois a fase rica em B o refinado e a fase rica em C o extrato separamse em um tanque decantador Se o refinado é posto em contato com novo C em outra etapa mais A será transferido dele Este processo pode ser repetido até que essencialmente todo o A tenha sido extraído de B A seguir um fluxograma de um processo no qual o ácido acético A é extraído de uma mistura de ácido acético e água B com 1 hexanol C um líquido que é imiscível com água a Calcule as vazões desconhecidas b É relativamente difícil separar completamente o ácido acético da água por destilação e relativamente fácil separálo do 1hexanol por destilação Desenhe um fluxograma para um processo de separação com duas unidades que possa ser usado para recuperar ácido acético quase puro de uma mistura ácido acéticoágua