Uma mistura ácida de um processo de nitração contém
de
de
e o restante em água. Esta deve ser concentrada a
de
e
de
, por adições de 2 soluções de
de ácido nítrico e
de ácido sulfúrico. Calcular a vazão mássica da mistura ácida a ser concentrada e a vazão mássica de
concentrado para obter
da mistura desejada.
Passo 1
O enunciado descreve uma mistura de alimentação contendo
de
,
de
e
de água, que será misturada com duas soluções puras: uma de
de
e outra de
de
. O objetivo é obter
,
de produto com
de
,
de
e
de água. Definimos as vazões mássicas:
• = vazão da mistura de alimentação (lbm/h)
• = vazão da solução
de
(lbm/h)
• = vazão da solução
de
(lbm/h)
•
•
•
Passo 2
Escrevemos os balanços mássicos em regime permanente:
Balanço total
Balanço de
Balanço de
Passo 3
Isolamos
e
em função de
nos balanços de componentes:
Substituímos na equação do balanço total:
Passo 4
Resolvendo numericamente:
Resposta
Vazão da mistura ácida a ser concentrada:
,
Vazão da solução de
:
,
Vazão da solução