problemas de balanco material

Balanço de Material de um Secador
Um determinado sólido com teor em massa de 20,0% de água necessita ser secado para produzir um sólido que contenha, no máximo, 4,0% de água. Calcule a fração de água removida do sólido original.
W
F
Sólido Úmido fágua = 20,0% fsólido = 80,0%

Água (vapor)

Secador

P
Sólido Seco págua = 4,0% psólido = 96,0%

Balanço de Material de um Secador
Solução:
Vamos chamar fsólido = teor em massa no sólido úmido (carga) e psólido = teor em massa no sólido seco.

Base de cálculo: F = 100,0 kg de sólido úmido.

Balanço de Material de um Secador
Solução (continuação):
Balanço de massa do sólido:
Entra = sai

F x fsólido = P x psólido
F x 0,8 = P x 0,96

P = 80,0/0,96 = 83,3 kg

Balanço de Material de um Secador
Solução (continuação):
Balanço de massa da água:
Entra = sai

F x fágua = P x págua + W x wágua
F x 0,20 = P x 0,04 + W x 1,0

W = 20 – 3,3 = 16,7 kg

Balanço de Material de um Secador
Solução (continuação):
Portanto:

Balanço de Material de uma Coluna de Destilação
Deseja-se separar por destilação uma mistura (F) cuja composição
(xf) é: a = 50,0%, b = 30,0% e c = 20,0%
O destilado deve ter uma razão em quantidade de matéria

destilado/carga (D/F) = 0,60 e uma composição (xD) igua a: a =
80,0%, b = 18,0% e c = 2,0%. Calcule:
a) A razão de quantidade de matéria resíduo/carga (B/F);
b) A composição em quantidade de matéria do resíduo (B);
c) A recuperação do componente a no destilado (D) e a do c no resíduo (B).

Balanço de Material de uma Coluna de Destilação
Destilado (D)
Solução:

F
Carga

XF a = 50,0% b = 30,0% c = 20,0%

Coluna de
Destilação

XD a = 80,0% b = 18,0% c = 2,0%

XB a=? b=? c=? Resíduo (B)

Balanço de Material de uma Coluna de Destilação
Solução:
Base de cálculo: 100 kmol
D/F = 0,60
D = 0,60 F
D = (0,60)(100) = 60 kmol
Equação de quantidade de matéria total : F = D + B
Equação de quantidade de matéria por componente: