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Introdução a Eng.Química e Ambiental – Lista de Exercícios 2 – Prof. Rodrigo L. Bonifácio

Lista de Exercícios 2 – Introdução a Engenharia Química e Ambiental Instruções:
As composições em % referem-se à fração mássica dos componentes em mistura, exceto quando indicado algo em contrário. Assumir os processos em fluxo contínuo como sendo de regime estacionário.

Prof. Rodrigo L. Bonifácio 1)Um espessador numa unidade de tratamento de efluentes remove água proveniente do lodo ativado de efluentes domésticos, conforme figura abaixo. O processo encontra-se em regime estacionário. Qual a vazão de água que sairá do espessador em lb/min, para uma alimentação de lodo úmido de 100 kg/h com produção de 70 kg/h de lodo desidratado? (1,1 lb/min) 100 kg/h lodo úmido Espessador 70 kg/h lododesidratado

Água 2) Uma solução aquosa de celulose contém 5,2% de celulose. Qual a massa de água necessária, em Kg, para que sejam preparadas 100,0 kg de solução aquosa de celulose a 4,2% em massa? (19,25 kg) 3) Um evaporador é alimentado com 1000 kg/h de um suco de frutas contendo 12,0% de sólidos solúveis e 88,0% de água. Este evaporador produz suco concentrado, contendo 40,0% de sólidos solúveise 60,0% de água. Pergunta-se: a) Qual a massa de suco concentrado produzido neste processo? (300 kg) b) Qual a massa de água evaporada? (700 kg) Obs: Assuma que a evaporação se processa sem arraste de sólidos. 4) Para preparar uma solução aquosa de 50% de ácido sulfúrico, um rejeito ácido diluído contendo 28% de H2SO4 e 72% de água é reforçado com uma solução aquosa de ácido sulfúrico comercialcontendo 96% de H2SO4. Quantos quilogramas de ácido a 96% devem ser utilizados para reforçar 100 kg de ácido diluído? (47,8 kg) 5) Uma solução ácida S4, constituída por 60% de H2SO4, 20% de HNO3 e 20% de H2O deve ser preparada a partir da mistura das seguintes soluções: S1 = 10% de HNO3, 60% de H2SO4 e 30% de H2O; S2 = 90% de HNO3 e 10% de H2O; S3 = 95% de H2SO4 e 5% de H2O. Calcule a massa de cadasolução a ser misturada para que sejam obtidos 1000 kg da solução ácida S4. (S1 = 568,2 kg; S2 = 159,1 kg; S3 = 272,7 kg) 6) Morangos contêm 15% de sólidos e 85% de água em massa. Para fabricar geléia de morango, o seguinte processo deve ser obedecido: I) Misturar morangos amassados e açúcar na proporção 45%:55%, ou seja, 45 partes de morangos para 55 partes de açúcar;

Introdução a Eng.Químicae Ambiental – Lista de Exercícios 2 – Prof. Rodrigo L. Bonifácio

II) Aquecer a mistura obtida em (I) para evaporar água, até que o resíduo atinja uma concentração de sólidos igual a 66,6% em massa. Considerando-se que o açúcar é constituído por 100% de sólidos, pede-se: a) Desenhe um fluxograma do processo; b) Calcule quantos quilogramas de morango são necessários para fabricar 1 quilograma degeléia. (0,486 kg) Obs: Assuma que a evaporação se processa sem arraste de sólidos. 7) Uma solução aquosa de decapagem contendo 8,8% de KI em massa será preparada. A solução desejada deve ser preparada pela combinação de uma solução aquosa forte (12% de KI e 3% de I2 em massa) com uma solução aquosa fraca (2,5% de KI e 0,625% de I2). Pergunta-se: a) Qual deve ser o valor de R, a razão entre asmassas de solução forte e fraca para preparar a solução de decapagem desejada? Sugira uma base de cálculo para realização deste balanço. (1,97) b) Qual será a concentração de I2 na solução final? (2,2%) 8) Uma coluna de destilação separa 10000 kg/h de uma mistura de benzeno-tolueno (50%50% em massa). O produto recuperado no condensador, no topo da coluna, contém 95% de benzeno e a corrente de fundoda coluna contém 96% de tolueno. A corrente de vapor que entra no condensador pelo topo da coluna registra 8000 kg/h. Uma parte do produto é retornada como refluxo. Suponha que as composições das correntes V, D e R sejam idênticas. Encontre a razão de quantidade de produto reciclada em relação ao produto D, ou seja, a razão entre as vazões de D e R (1,72)
V = 8000 kg/h D 95% Bz 5% To

R F =...
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