Tendo-se uma alimentação de um evaporador de
de um efluente industrial com
de sólidos solúveis, quanto se produz deste efluente concentrado com
de sólidos solúveis? Quanto de água será evaporado?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um processo de concentração de um efluente industrial. Temos uma alimentação de 1000,0 kg/h desse efluente que contém 12,0% de sólidos solúveis. O objetivo é concentrar esses sólidos para que o produto final tenha 40,0% de sólidos solúveis. Precisamos descobrir quanto desse efluente concentrado será produzido e quanto de água será evaporado no processo.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa ter 12% de sólidos solúveis no efluente inicial. Isso quer dizer que, de cada 100 kg desse efluente, 12 kg são sólidos e o restante, 88 kg, é água.
Para calcular a quantidade de sólidos no efluente inicial, usamos a seguinte fórmula:
Aplicando os valores:
Passo 3
Agora, queremos concentrar esses 120 kg/h de sólidos para que eles representem 40,0% do efluente final. Vamos chamar a massa do efluente concentrado de
.
Sabemos que:
Rearranjando para encontrar
:
Então, serão produzidos 300,0 kg/h de efluente concentrado.
Passo 4
Agora, vamos calcular a quantidade de água evaporada nesse processo. Primeiro, determinamos a massa de água no efluente inicial:
No efluente concentrado, a massa de água é:
Passo 5
A quantidade de água evaporada é a diferença entre a água inicial e a água no concentrado:
Resposta
Serão produzidos 300,0 kg/h de efluente concentrado com 40,0% de sólidos solúveis, e serão evaporados 700,0 kg/h de água nesse processo.