05 - Uma corrente contendo
de metanol em água é diluída por outra contendo
para formar um produto de
de metanol em água.
a) Escolha uma base de cálculo conveniente, desenhe um diagrama de processo e calcule a razão (kg solução
solução
).
b) Qual a vazão de alimentação da solução de 10% é necessária para produzir
de produto?
a) Escolha uma base de cálculo conveniente, desenhe um diagrama de processo e calcule a razão (kg solução
b) Qual a vazão de alimentação da solução de 10% é necessária para produzir
Passo 1
O enunciado trata da mistura de duas soluções aquosas de metanol — uma alimentada a
(chamemos de “A”) e outra a
(chamemos de “B”) — para obter uma corrente produto a
. O conteúdo principal é balanço de massa total e de metanol. Na alínea (a) vamos escolher uma base de cálculo e montar esses balanços, para achar a razão
. Na alínea (b) usaremos essa razão para calcular a vazão de B que gera 1250 kg/h de produto.
Passo 2
Escolhemos como base
(ou
) da solução A a
. Seja
a massa (kg) da solução B a
. Então:
Aplicamos o balanço de metanol:
Passo 3
Montamos e resolvemos a equação
Isto é
Logo a massa do produto é
Portanto
Passo 4
Para a parte (b), queremos produzir
de produto. Sabemos que, para cada
kg de produto, usamos
kg da solução B. Então a fração de B no produto é
Assim, a vazão de B necessária é
Resposta
a)
b) Vazão da solução a
b) Vazão da solução a