balanço de massa

INTRODUÇÃO A ENGENHARIA QUÍMICA – LISTA DE EXERCÍCIOS

1º) Uma mistura líquida de benzeno (58,20%), tolueno (20,40%) e xileno (21,40%) é carga de um processo de destilação. A recuperação de benzeno no destilado de 98% e a de xileno no resíduo deve ser de 95,0%. A fração mássica de benzeno no destilado (líquido) deve ser de 90,0%. Calcule a composição mássica do destilado e do resíduo. R: D: 90,0% / 8,3% / 1,7% ; B: 3,16% / 41,32% / 55,52%.

2º) Fenol e água quando colocados em contato sob certas condições de temperatura e pressão formam duas fases líquidas, uma mais leve (R) rica em fenol e outra mais pesada (E) rica em água. A 30ºC, a composição da fase líquida mais leve contém 70,0% de fenol e a mais pesada 9,0% de fenol. Se 20,0 kg de fenol e 30,0 kg de água são colocados em íntimo contato a 30ºC, calcule as massas das duas fases líquidas após alcançado o equilíbrio. Resposta: R = 25,4kg / E = 24,6kg

3º) Uma solução de soda cáustica a 10% deve ser concentrada em um evaporador onde 500,0kg da água da solução são evaporados e removidos. Se a solução concentrada final contiver 28,2% de NaOH, calcule a massa da solução concentrada final. Resposta: 275kg

4º) Uma mistura líquida contendo 30,0% de benzeno (B), 25,0% de tolueno (T) e 45,0% de o-xileno (X) é carga de uma Unidade de destilação com duas colunas em série. Na primeira coluna, a composição mássica do resíduo deverá ser: T= 1,0% e X= 99,0% e a recuperação do o-xileno no resíduo será de 98,0%. O destilado desta coluna é carga de uma segunda coluna de destilação, cujo destilado contém 99,0% de B e 1,0% de T. Deseja-se recuperar no destilado desta segunda coluna, 96% do benzeno presente na carga desta coluna. Se a carga da Unidade de destilação é 1000kg/h, calcule:

a) as vazões mássicas dos produtos das duas colunas de destilação; Resposta: D1 = 554,5kg/h / B1 = 445,5kg/h / D2 = 290,9kg/h / B2 = 263,6kg/h
b) a composição mássica do resíduo da segunda coluna. Resposta: 4,6% / 92,0% / 3,4%.