UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁPR Ministério da Educação Universidade Tecnológica Federal do Paraná Diretoria de Graduação e Educação Profissional Departamento Acadêmico de Química e Biologia Bacharelado em Química Operações Unitárias A BALANÇO DE MASSA 1) Uma mistura de benzeno e tolueno contendo 40,00% em quantidade de matéria de benzeno é carga de uma torre de destilação. Deseja-se recuperar 90,0% do benzeno no destilado, cuja fração em quantidade de matéria de benzeno deve ser 92,5%. Se se pretende produzir 500 kg/d de benzeno na corrente de destilado, calcule a vazão das três correntes. 2) Uma torre de absorção deverá ser dimensionada para absorver 95% da acetona presente em uma mistura gasosa, cuja composição (xi%) é ar = 80,0% e acetona = 20%. A acetona será absorvida por contato em contracorrente com água pura, gerando uma solução aquosa com vazão mássica de 100 kg/h, contendo 10,0% de acetona (% massa). Calcule: a) a vazão molar da mistura gasosa a ser alimentada na torre; b) a composição do gás efluente da torre. Obs.: despreze a solubilidade do ar na água. 3) As membranas representam uma tecnologia mais recente na separação de gases. Uma aplicação que tem chamado a atenção é a separação de nitrogênio e oxigênio do ar. A figura ilustra uma membrana nanoporosa, que é feita pela colocação de uma camada muito fina de polímero sobre uma camada de suporte porosa de grafite. Qual a composição da corrente de resíduos se esta totaliza 80% da quantidade que entra? 4) Um fabricante iniciante de álcool para uso como combustível está tendo um pouco de dificuldade com uma coluna de destilação. A operação é ilustrada na figura abaixo. Os técnicos acreditam que muito álcool está sendo perdido na parte inferior da coluna de destilação (resíduo). Calcule a composição do resíduo e a massa de álcool perdida pelo fundo da coluna de destilação. 1 b) a composição do gás de chaminé. conforme a seguir. 7) Um tanque contém 10. Entretanto. Calcule: a) a % de excesso de ar. Se 200 kg de H2SO4 forem adicionados ao tanque. a torta de peixe é secada em secadores de tambor rotativo.5 20 21.63% de H2SO4. principalmente por motivos estéticos.63% novo. Quantos quilogramas de ácido de bateria foram feitos? 6) Os peixes capturados pelos homens podem ser transformados em farinha de peixe. A que temperatura a solução deve ser resfriada? Solubildade o Dados de solubilidade em função da temperatura: Temperatura ( C) (g Na2CO3/100 g H2O) 0 7 10 12.5) O ácido sulfúrico diluído tem que ser adicionado para secar baterias carregadas em postos de gasolina para ativá-las. o concentrado de proteínas de peixe. No processamento do peixe. Como tal. Um tanque de uma solução de ácido velha de uma bateria fraca contém 12.000 kg de uma solução saturada de Na2CO3 a 30 C.2%. Você foi solicitado para preparar uma batelada de ácido 18. 9) Um óleo combustível é queimado em forno gerando um gás de combustão com a seguinte análise de Orsat: CO2 = 13.53%. Calcule: a) a % de excesso de ar. CO = 0%. Você quer cristalizar desta solução 3.000 kg de Na2CO3. e constatou-se que o teor de água na torta de peixe era 40%. O2 = 7. 100 kg de água foram removidos. e esta pode ser usada como ração para a produção de carne para o homem ou pode ser usada diretamente como alimento. O produto resultante contém 65% de proteína.6%.10 H2O sem qualquer acompanhamento de água.53%. é usado como fonte suplementar de proteína alimentar. O uso direto da farinha de peixe aumenta significativamente a eficiência da cadeia alimentar. Calcule o peso de torta de peixe originalmente colocada no secador. CO = 0. Em um certo lote de torta de peixe contendo 80% de água.8 8) De um forno queimando gás combustível resultou a seguinte análise de Orsat dos gases de combustão: CO2 = 7. 2 o .5 30 38. após a extração do óleo.43% de H2SO4 (o restante é água pura). ele compete com proteína de soja e outras proteínas oleígenas. moída finamente e empacotada. a solução final será de 18.4%. O2 = 3. BRASIL. 1999. neste caso para simplificar os cálculos. 7. 2006. 3 . Você foi solicitado para projetar um sistema de recuperação de acetona.5% (A) Acetona 99% Água 1% (D) Coluna Absorvedora Coluna de Destilação Acetona 4% Água 96% (B) Acetona 19% Água 81% (F) Ar 95% Acetona 3% Água 2% (G) Fonte: HIMMELBLAU. Qual a razão atômica de H para C no combustível? 11) Acetona é usada na fabricação de muitos produtos químicos e também como solvente. W. Rio de Janeiro: Ed.5% Água 0. Nesta última aplicação existem muitas restrições sobre a liberação de vapor de acetona no ambiente. Rio de Janeiro: Prentice-Hall do Brasil. 10) Um combustível de hidrocarbonetos é queimado com excesso de ar.2% de CO2. ed. I. Todas as concentrações tanto dos gases quanto dos líquidos estão especificadas em % em massa. Água 100% (W) Ar 99. 1. D e B por hora. N. A análise de Orsat do gás de combustão fornece: 10.M.b) razões mássicas: ar de combustão/óleo combustível e gás de chaminé/óleo combustível. Interciência. 8.0% de CO. Calcule A. Introdução à Engenharia Química. F.4% de N2. D. Engenharia Química Princípios e Cálculos. tendo o fluxograma ilustrado a seguir. c) composição centesimal do óleo.4% de O2 e 80.