Exercício 1 - Uma planta de ácido sulfúrico produz como composição primária, ácido sulfúrico a 85% molar. Num tanque de mistura deve-se produzir ácido sulfúrico a
molar. Para diluir o ácido sulfúrico concentrado, a fábrica utiliza água vinda de uma torre de lavagem dos gases do reator que possui uma concentração de
molar de
. Calcule a vazão mássica das duas correntes de entrada necessárias para produzir
de
.
Dados:
Resposta:
a)
b)
a)
b)
Passo 1
O enunciado pede as vazões mássicas de duas correntes de alimentação (uma com fração molar de
igual a
e outra com fração molar igual a
) que, misturadas, formam
,kg/h de solução com fração molar de
igual a
. Vamos usar balanço global de matéria (em mol) e balanço do componente
, além de converter entre fluxo molar e fluxo mássico usando as massas molares.
Passo 2
Calcular o número de mols por hora da corrente produto. A massa molar média da solução produto é
Como a vazão mássica do produto é
,kg/h
,g/h, seu fluxo molar é
Passo 3
Fazendo balanço de mols totais e de mols de
:
Da segunda equação isolamos
:
e então
Passo 4
Converter para vazão mássica usando as composições:
para a corrente (
) a massa molar média é
para a corrente
logo
para a corrente
(
) a massa molar média é
logo
Resposta
a)
b)
b)