OPERA ES UNIT RIAS II

COLÉGIO META

OPERAÇÕES UNITÁRIAS II

Prof. ABEL SCUPELITI ARTILHEIRO

SÃO PAULO
2012

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OPERAÇÕES UNITÁRIAS II
BALANÇO MATERIAL
O Balanço Material é utilizado para projetos e análises de equipamentos de novas plantas industriais e otimização dos mesmos.
CONCEITOS BÁSICOS
Vazão Volumétrica: volume / tempo
Vazão mássica: massa / tempo
Fração mássica: xi – fração de massa no processo
O Balanço Material é baseado na Lei da Conservação das massas, ou seja, a massa total que entra no processo é igual à massa total que sai do sistema.

Balanço Total: é o balanço material que considera todas as substâncias que entram ou que saem de um sistema.
Balanço Parcial ou Individual: é o balanço material que considera apenas uma determinada substância que entra ou que sai do sistema.

Balanço Total: A = B + C → 1000 = 600 + C → C = 400 kg
Balanço Individual: água → 0,4 A = 0,1 B + 0,85 C → 400 = 60 + 0,85C → C = 400 kg álcool → 0,6 A = 0,9 B + 0,15 C → 600 = 540 + 0,15C → C = 400 kg

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EXEMPLO 1: Alimenta-se uma coluna de destilação com 1000 kg/h de uma solução de água e etanol contendo 10% de etanol em peso, obtendo-se 100 kg/h de destilado com 80% em peso de álcool. Determinar:
a) a vazão da mistura do resíduo;
b) a composição do resíduo;
c) a % de álcool perdido no processo.

a)

Balanço Total: A = B + C → 1000 = 100 + C → C = 900 kg/h

b)

Balanço Individual: água → 0,9 A = 0,2 B + y → 900 = 20 + y → y = 880 kg/h água
C = y + z → 900 = 880 + z → z = 20 kg/h álcool

c)

100 kg/h álcool - 100%
20 kg/h álcool -

X

X = 20%
EXEMPLO 2: A soja contém 18% óleo, 12% de umidade e o restante são sólidos. Num processo de prensagem de 100 kg de soja consegue-se extrair 80% do óleo original. Baseando-se nestes dados, determine:
a) a fração mássica de óleo na torta;
b) a fração mássica de sólidos na torta em base úmida;
c) a fração mássica de sólidos na torta em base seca;
d) a % de óleo perdido no processo.

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a) Em A têm-se 100 . 0,18 = 18 kg de óleo, 100 . 0,12 = 12kg de umidade e 100