Uma solução salina F contendo
de
em massa é usada para obtenção de cristais C de
contendo no máximo 4,0% de água. O processo consiste em passar a solução inicialmente por um evaporador, onde a temperatura de saída é de
, gerando uma solução concentrada P com
de
em massa. A seguir, esta solução é encaminhada a um cristalizador, onde a temperatura é reduzida a
, onde os cristais são obtidos, gerando uma solução saturada contendo
de
em massa. Esta solução saturada R é totalmente reciclada. A alimentação nova do processo é de
.
a) Identifique no fluxograma a alimentação nova, alimentação combinada, reciclo, unidades de processo e volumes de controle.
a) Identifique no fluxograma a alimentação nova, alimentação combinada, reciclo, unidades de processo e volumes de controle.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada nesse exercício. A gente tem um processo que envolve soluções de
(nitrato de potássio) passando por um evaporador e depois por um cristalizador para formar cristais puros. A questão pede para identificar no fluxograma alguns componentes específicos como alimentação nova, alimentação combinada, reciclo, unidades de processo e volumes de controle. Para resolver isso, vamos precisar entender como o processo está organizado e como esses termos se aplicam nele.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o fluxo geral do processo. A alimentação nova é a matéria-prima que entra no sistema de processamento pela primeira vez. No enunciado, a alimentação nova é de
, que é a solução salina F com
de
.
Passo 3
A próxima coisa a identificar é a alimentação combinada. Isso geralmente envolve a soma da alimentação nova com qualquer matéria que esteja sendo reciclada de volta ao sistema. No nosso caso, a solução saturada R é totalmente reciclada, então a alimentação combinada será a soma da alimentação nova (500 kg/h) com a solução reciclada R.
Passo 4
Agora vamos falar sobre o reciclo. O reciclo é o fluxo que retorna para uma etapa anterior do processo. Aqui, após a cristalização, a solução saturada R é reciclada de volta para o sistema, retornando possivelmente ao evaporador ou a outro ponto do processo para ser reutilizada.
Passo 5
As unidades de processo são os equipamentos onde ocorrem as transformações físicas ou químicas. No enunciado, temos duas unidades principais:
- Evaporador: Onde a solução inicial é concentrada de
para de ao aumentar a temperatura para . - Cristalizador: Onde a solução concentrada é resfriada para
, formando os cristais desejados e resultando em uma solução saturada.
Passo 6
Por último, os volumes de controle referem-se às seções específicas do processo que estamos analisando, geralmente cada unidade de processo é considerada um volume de controle separado. Então, teremos:
- Volume de controle do evaporador
- Volume de controle do cristalizador
Resposta
- Alimentação nova: 500,0 kg/h de solução salina F com
de . - Alimentação combinada: Soma da alimentação nova (500,0 kg/h) com a solução reciclada R.
- Reciclo: Solução saturada R que é totalmente reciclada para o sistema.
- Unidades de processo:
- Evaporador
- Cristalizador
- Volumes de controle:
- Volume de controle do evaporador
- Volume de controle do cristalizador
Exercícios relacionados
Óxido de etileno pode ser produzido pela oxidação catalítica de eteno de acordo com a seguinte reação:
A carga do reator contém 100 kmol de eteno e 80 kmol de oxigênio. Calcule:
a % de excesso do reagente em excesso;
a % de excesso do reagente em excesso;
Considere a reação:
.
Qual é a razão estequiométrica de para
? (Inclua as unidades).
Qual é a razão estequiométrica de
Uma solução salina F contendo
de
em massa é usada para obtenção de cristais C de
contendo no máximo 4,0% de água. O processo consiste em passar a solução inicialmente por um evaporador, onde a temperatura de saída é de
, gerando uma solução concentrada P com
de
em massa. A seguir, esta solução é encaminhada a um cristalizador, onde a temperatura é reduzida a
, onde os cristais são obtidos, gerando uma solução saturada contendo
de
em massa. Esta solução saturada R é totalmente reciclada. A alimentação nova do processo é de
.
Calcule todas as vazões desconhecidas.
Calcule todas as vazões desconhecidas.
A alimentação de um processo de produção de amônia contém 24,75% em mols de nitrogênio e 74,25% em mols de hidrogênio e o restante são inertes. Essa alimentação é combinada com uma corrente de reciclo com as mesmas espécies e então alimentada ao reator, no qual atinge-se uma conversão de 25% de nitrogênio em cada passo. Os produtos passam através do condensador onde essencialmente toda a amônia é removida e os gases restantes são reciclados. Contudo, para prevenir o acúmulo de inertes no sistema, uma corrente de purga é retirada. A corrente de reciclo tem 12,5% de inertes. Calcule a conversão global do nitrogênio, a razão (mols de gás de purga/mols de gás que deixa o condensador) e a razão (mols alimentados no sistema/ mols alimentados no reator).