Um material filtrante embebido em benzeno, contendo
de benzeno e
de inertes, é seco em contracorrente, num secador através da introdução de nitrogénio quente. O nitrogénio entra seco e sai do secador com 0.7 lb de benzeno por libra de nitrogénio. Os sólidos contem, após de secagem
de benzeno em peso. Quantas libras de nitrogénio passam através do secador por libra dos sólidos inertes?
Passo 1
Beleza, resumo rapidinho o enunciado e o que vamos fazer.
– Enunciado: um material filtrante entra com 20 % de benzeno e 80 % de inertes e sai com 4 % de benzeno (o resto é inerte). O nitrogénio entra seco e sai levando benzeno, na proporção de 0,7 lb de benzeno para cada 1 lb de nitrogénio.
– Matéria: balanço de massa num processo de secagem (sólido-gás).
– O que precisamos:
– Enunciado: um material filtrante entra com 20 % de benzeno e 80 % de inertes e sai com 4 % de benzeno (o resto é inerte). O nitrogénio entra seco e sai levando benzeno, na proporção de 0,7 lb de benzeno para cada 1 lb de nitrogénio.
– Matéria: balanço de massa num processo de secagem (sólido-gás).
– O que precisamos:
- Escolher uma base (1 lb de inertes, por ex.).
- Fazer balanço de benzeno entre entrada e saída de sólido.
- Calcular quanta massa de benzeno saiu no gás.
- Relacionar essa massa de benzeno ao fluxo de N₂ (0,7 lb de benzeno por lb de N₂).
Passo 2
Definimos 1 lb de inertes como nossa base.
– Na alimentação: inertes = 80 % e benzeno = 20 %.
Massa total da alimentação = .
Logo, benzeno na alimentação:
– Na alimentação: inertes = 80 % e benzeno = 20 %.
Massa total da alimentação =
Logo, benzeno na alimentação:
Passo 3
No produto sólido seco (saída): 4 % de benzeno. O resto (96 %) são inertes e total de sólidos.
– Seja a massa de benzeno que ficou nos sólidos.
Fração de benzeno = benzeno / (inertes+benzeno)
– Seja
Fração de benzeno = benzeno / (inertes+benzeno)
Passo 4
Benzeno removido pelo gás = entrada – saída nos sólidos:
Passo 5
O gás sai contendo 0,7 lb de benzeno por lb de N₂, ou seja:
Resposta
São necessárias aproximadamente 0,30 lb de nitrogénio por libra de sólidos inertes.