Uma fábrica de processamento de suco de laranja possui três unidades principais: um extrator, um filtro e um evaporador. A alimentação inicial contém 
  de laranja, dos quais 
  são cascas e resíduos sólidos, 
  são suco e 
  são impurezas removidas no filtro. No extrator, a corrente de suco e impurezas é separada da corrente de sólidos. O suco passa pelo filtro, que remove as impurezas. Em seguida, o suco filtrado vai para um evaporador, onde 
  da água presente é removida. Sabendo que o suco tem 
  de água e 
  de sólidos solúveis antes da evaporação, determine:
A vazão mássica das correntes após o extrator e o filtro.
A vazão mássica das correntes após o extrator e o filtro.
Passo 1
Beleza, a gente tem uma fábrica de suco com duas etapas de separação que a gente vai analisar: o extrator (separa cascas e sólidos do restante) e o filtro (retira as impurezas do suco). A matéria aqui é “balanço de massa” em unidades de processo.
O que a gente vai precisar:
O que a gente vai precisar:
- Entender que a vazão de entrada é 
com frações mássicas: sólidos , suco e impurezas .  - Aplicar o balanço global (
) e o balanço de componente (cada fração mássica * vazão).  - Converter porcentagens em frações (
, etc.).  
Passo 2
Extrator
- Definimos 
como vazão de alimentação.  - Fração mássica de sólidos na alimentação:
Aplicando o balanço de massa para os sólidos (tudo vai para a corrente de sólidos):
 - A outra corrente sai com suco + impurezas, então sua vazão é a sobra:
 
Passo 3
Filtro
- A corrente de alimentação do filtro é 
, contendo as impurezas e o suco.  - Na corrente líquida, a fração mássica de impurezas é
E a fração de suco é. 
3) Balanço das impurezas (tudo que está aí vai para a corrente de impurezas):
 - O suco filtrado sai com o restante:
 
Resposta
Após o extrator:
- Corrente de sólidos: 5 000 kg/h
 - Corrente líquida (suco+imp): 5 000 kg/h
 
Após o filtro:
- Corrente de impurezas: 500 kg/h
 - Corrente de suco filtrado: 4 500 kg/h