Uma indústria química opera um processo no qual uma corrente de alimentação de
contendo
de soluto A e
de solvente B entra em um reator. Do reator saem duas correntes. Uma contendo
do soluto A, e a outra (do produto final) o restante do soluto A e o solvente B. Sabendo que a primeira corrente contém apenas o soluto A que todo o solvente B sai na corrente de produto final, determine:
A vazão mássica da primeira corrente.
A vazão mássica da primeira corrente.
Passo 1
O enunciado diz que temos uma alimentação (feed) de 500 kg/h com 30% de soluto A e 70% de solvente B. Essa alimentação entra num reator e sai em duas correntes:
- Corrente 1, que contém apenas soluto A e retém 80% de todo o A que entrou.
- Corrente 2 (produto final), que fica com o restante do A e todo o solvente B.
Conteúdo da matéria: balanço de massa simples.
O que precisamos: calcular a massa total de A que entra, aplicar que 80% desse A vai para a corrente 1 e, como essa corrente tem só A, sua vazão mássica será igual à massa de A que ela carrega.
O que precisamos: calcular a massa total de A que entra, aplicar que 80% desse A vai para a corrente 1 e, como essa corrente tem só A, sua vazão mássica será igual à massa de A que ela carrega.
Passo 2
Primeiro, vamos achar a massa de soluto A e de solvente B na alimentação:
– Vazão total F = 500 kg/h
– Fração mássica de A na alimentação
– Fração mássica de B na alimentação
– Vazão total F = 500 kg/h
– Fração mássica de A na alimentação
– Fração mássica de B na alimentação
Massa de A na alimentação:
Massa de B na alimentação (só para confirmar):
Passo 3
Sabemos que 80% de todo o A vai para a corrente 1. Então a massa de A na corrente 1 é:
Passo 4
A corrente 1 contém apenas soluto A (o enunciado diz que todo o solvente B vai para a corrente 2). Logo, a vazão mássica total da corrente 1 é exatamente a massa de A que ela carrega:
Resposta
A vazão mássica da primeira corrente é 120 kg/h.