Uma das formas de se pré-purificar um produto farmacêutico é utilizando centrífugas e filtros rotativos, segue o fluxograma de um processo operando em regime estacionário. O processo opera em regime estacionário e a mistura inicial contém água e o fármaco em questão. Sabendo que a corrente de entrada possui uma vazão mássica de 1000,00 kg/h, com 10,00 % em massa de fármaco, determine:
a) As vazões mássicas das correntes B, C, D e do produto final.
a) As vazões mássicas das correntes B, C, D e do produto final.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um processo de pré-purificação de um produto farmacêutico usando centrífugas e filtros rotativos. O sistema está operando em regime estacionário, ou seja, as condições não mudam com o tempo. A mistura que entra no processo tem 1000 kg/h, com 10% desse total sendo o fármaco que a gente quer purificar. Nosso objetivo aqui é descobrir as vazões mássicas das correntes B, C, D e do produto final. Para resolver isso, vamos usar o conceito de balanço de massa, que é fundamental para entender como os materiais se distribuem nas diferentes correntes do processo.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar todas as correntes envolvidas no processo. Temos:
- Corrente de entrada (A): 1000 kg/h com 10% de fármaco.
- Corrente B: Normalmente, seria um fluxo de resíduos ou outra fração do processo.
- Corrente C: Pode ser outra saída secundária.
- Corrente D: Outra fração do processo.
- Produto final (F): O fármaco purificado que queremos obter.
Passo 3
Vamos começar calculando a quantidade de fármaco na corrente de entrada. Sabemos que 10% de 1000 kg/h é fármaco.
Então, temos 100 kg/h de fármaco entrando no sistema.
Passo 4
Em regime estacionário, a massa que entra no sistema é igual à massa que sai. Vamos estabelecer as equações de balanço de massa para o fármaco e para a água.
Balanço total de massa:
Balanço de fármaco:
Isso nos diz que todo o fármaco entra no produto final, presumo que não haja perdas.
Passo 5
Agora que sabemos que
, podemos substituir na equação de balanço total:
Então, as correntes B, C e D juntas somam 900 kg/h.
Passo 6
Sem informações adicionais sobre como os 900 kg/h são divididos entre B, C e D, precisamos fazer algumas suposições ou receber mais dados do enunciado. Mas, se assumirmos que todas as correntes secundárias (B, C e D) não contêm fármaco, então todo o fármaco vai para o produto final.
Passo 7
Dado que o problema pede apenas para determinar as vazões mássicas das correntes B, C, D e do produto final, e com as informações fornecidas, podemos concluir que:
- Produto final (F): 100 kg/h
- Correntes B, C e D juntas: 900 kg/h
Sem dados adicionais sobre a distribuição específica entre B, C e D, não podemos dividir os 900 kg/h individualmente.
Resposta
As vazões mássicas são:
- Produto final (F): 100 kg/h
- Correntes B, C e D juntas: 900 kg/h