Um sistema de tratamento de efluentes gasosos recebe uma vazão de gás de
a 1 atm e
, contendo uma concentração de um dado poluente igual a
. Na saída da chaminé a temperature e pressão do gás são de
, respectivamente. Sabendo-se que a concentração do poluente neste ponto da chaminé é de
, calcule a eficiência do sistema de tratamento.
Passo 1
O enunciado dá uma vazão volumétrica de gás de
a
e
, com concentração de poluente de
. Na chaminé, a pressão é a mesma
mas a temperatura cai para
, e a concentração remanescente é de
. Queremos a eficiência do tratamento, definida como a fração do poluente removido. Para isso vamos usar balanço de massa do poluente e a lei dos gases ideais para ajustar as vazões volumétricas.
Passo 2
Calcular a vazão mássica de poluente na entrada. Como a concentração é dada em massa por volume, basta multiplicar:
Passo 3
Ajustar a vazão volumétrica de gás na saída usando a lei dos gases ideais. Mantendo
, temos
onde convertendo
e
.
Passo 4
Calcular a vazão mássica de poluente na saída:
Passo 5
Calcular a eficiência
como a fração de poluente removido:
Resposta
A eficiência do sistema de tratamento é de aproximadamente
.