Um material contendo
de água e
de sólidos é carregado num granulador a uma taxa de
. A carga é pré-misturada no granulador com uma corrente de reciclo de produto do secador, de forma que a composição dentro do granulador seja
de água e
de sólidos. O produto que deixa o secador contém
de água. No secador o ar de secagem entra com
de água em peso e sai com 6% de água em peso e é operado em contra-corrente.
a) Qual a taxa de reciclo ao granulador?
b) Qual é a vazão de ar no secador, em base seca?
a) Qual a taxa de reciclo ao granulador?
b) Qual é a vazão de ar no secador, em base seca?
Passo 1
O enunciado descreve um sistema com duas unidades principais: um granulador e um secador. No granulador entra a alimentação principal de
contendo
de água e
de sólidos, e uma corrente de reciclo do produto do secador. Dentro do granulador a mistura resultante deve ficar com
de água e
de sólidos. O produto do secador sai com
de água. No secador o ar de secagem entra com
de água em peso e sai com
de água em peso.
Para resolver precisamos:
Para resolver precisamos:
- Fazer balanço de massa de água e de sólidos no granulador para achar a vazão de reciclo
. - Balançar água e sólidos no secador para achar a vazão de água removida.
- Balanço de água no ar de secagem para determinar a vazão de ar (e daí a vazão em base seca).
Passo 2
Balanço no granulador (o produto interno é
água e
sólidos):
– Alimentação , água
, sólidos
.
– Reciclo , água
, sólidos
.
– Total entrando no granulador
água , sólidos
.
Como a mistura sai 50/50, impomos
– Alimentação
– Reciclo
– Total entrando no granulador
água
Como a mistura sai 50/50, impomos
Passo 3
Resolver a equação
Passo 4
No secador entra o produto do granulador, com vazão
, onde água
e sólidos
.
Sai o produto seco com de água. Se
é a vazão do produto seco, temos
Sai o produto seco com
então água no produto seco
.
Água evaporada pelo secador
Água evaporada pelo secador
Passo 5
Balanço de água no ar de secagem. Seja
a vazão de ar de entrada (kg/h).
– Água no ar de entrada .
– Água no ar de saída .
O ar capta os de água evaporada, logo
– Água no ar de entrada
– Água no ar de saída
O ar capta os
Desenvolvendo:
Como a fração de ar seco na entrada é
, a vazão de ar em base seca é
Resposta
(a)
(b) (base seca)
(b)