Sal em óleo cru (petróleo) deve ser removido antes do óleo ser processado em uma refinaria. Para tanto, o óleo deve ser lavado com água. Após a lavagem, a mistura é decantada e separa-se o óleo da água. Mesmo assim o óleo continua com algum sal. Sabendo-se que a água sai do processo com
de sal e que o óleo cru é alimentado contendo
. Tendo que a alimentação é de 100 kg de água e a razão de óleo cru e água é 4:1.
a. Desenhe o fluxograma simplificado do processo
b. Monte o sistema de equações do balanço de massa (total, sal, óleo e água)
c. Determine o teor de sal no óleo lavado
a. Desenhe o fluxograma simplificado do processo
b. Monte o sistema de equações do balanço de massa (total, sal, óleo e água)
c. Determine o teor de sal no óleo lavado
Passo 1
O enunciado descreve um processo de lavagem de óleo cru (que entra com
m/m de sal) usando água (
kg, sem sal) na razão óleo:água de
:
. Após mistura e decantação, saem dois esfriamentos:
- Óleo lavado, ainda contendo um pouco de sal (teor a determinar).
- Efluente aquoso com
m/m de sal.
Conteúdo da matéria: balanço de massa global e por componentes (sal, óleo e água).
Passo 2
Fluxograma simplificado (descrito textualmente):
– Entrada : óleo cru
sal (
kg,
% m/m de sal)
– Entrada : água de lavagem (
kg,
% m/m de sal)
Misturador
Decantador
Saída A: óleo lavado (massa , contendo sal residual)
Saída B: efluente aquoso (massa , contendo
% m/m de sal)
– Entrada
– Entrada
Saída A: óleo lavado (massa
Saída B: efluente aquoso (massa
Passo 3
Definimos as incógnitas:
massa do efluente aquoso
massa do óleo lavado
massa de sal no óleo lavado
massa de óleo (sem sal) no óleo lavado
Dados numéricos: entrada de óleo cru
kg a
% m/m de sal
sal
kg, óleo puro
kg; água de lavagem
kg sem sal.
Montamos os balanços:
Total
Sal
Óleo
Relação na corrente de óleo lavado
Passo 4
Resolvendo em sequência:
. Da terceira equação,
.
. Da quarta,
.
. Da primeira,
Substituindo
nesta:
Então
O teor de sal no óleo lavado é
Resposta
O teor de sal no óleo lavado é aproximadamente
m/m.