III.b) No processo de lixiviação, em uma só etapa, de óleo extraído do grão de soja com solvente hexano, 100 kg de soja que contém 20 \% de óleo em peso é extraído com 100 kg de hexano. O valor da fração de sólidos N (kg sólidos/ kg soluto+solvente) para a corrente inferior de suspensão é igual a 1,5 \mathrm{Kg}. Calcule as composiçöes das correntes de saída de: derramamento (V1) e suspensão (L1). Utilize a resposta da questão III.a para a resolução deste estudo de caso (1,5 pts).
Passo 1
Resumindo o enunciado: temos 100 kg de grão de soja com 20\% (peso) de óleo (logo 20 kg de óleo e 80 kg de sólidos) que é misturado a 100 kg de hexano puro. Em uma única etapa de lixiviação formam-se duas correntes de saída: V_{1} (derramamento, sem sólidos) e L_{1} (suspensão, com sólidos + óleo + solvente). A fração de sólidos na suspensão é dada por
N=\frac{\text{kg de sólidos em } L_{1}}{\text{kg de óleo + kg de hexano em } L_{1}}=1{,}5\,.
Para encontrar as composições precisamos usar os balanços de massa das três espécies (sólidos, óleo, solvente) e a relação de equilíbrio obtida na questão III.a.
Entretanto, para determinar individualmente O_{L}, H_{L}, O_{V} e H_{V} precisamos da relação de equilíbrio soluto–solvente–sólido (coeficiente de distribuição ou curva de equilíbrio) obtida na questão III.a. Sem esse dado não é possível repartir o óleo e o solvente entre V_{1} e L_{1} de forma única.
Resposta
Não há dados suficientes para calcular as frações de óleo e de hexano em V_{1} e L_{1} sem a relação de equilíbrio (coeficiente de distribuição) fornecida na questão III.a.