UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
DISCIPLINA: ENG 372 – Princípios de Processos Químicos
PROFESSORA: Marcos Fábio de Jesus
Lista de Exercícios – BM sem Reação
1. É possível resolver os três balanços materiais a seguir para F, D e P?
0,1F + 0,3D = 0,2P 0,9F + 0,7D = 0,8P F + D = P
2. Uma mistura líquida contendo 30%mol de benzeno (B), 25% de tolueno (T) e o restante de xileno (X) é alimentada a
uma coluna de destilação (C1). O produto de fundo desta coluna contém 98%mol de X e nenhum B. Sabe-se também
que 96% do X presente na alimentação de C1 são recuperados nesta corrente de fundo. O produto de topo de C1 é
alimentado a outra coluna (C2). O produto de topo de C2 contém 94% de B e o restante é T. Sabe-se ainda que 97%
do B alimentado à coluna C2 é recuperado nesta corrente de topo. Pede-se: a) A percentagem de B presente na
alimentação da coluna C1 que é recuperada como produto de topo da coluna C2; b) A percentagem de tolueno
presente na alimentação da coluna C1 que é recuperada como produto de fundo da coluna C2; e
c) Os valores de todas as correntes do processo para uma vazão de alimentação de 100 kgmol/h na coluna C1.
3. A alimentação de uma coluna de destilação é
separada em um produto de topo cujos
componentes possuem pontos de ebulição mais
baixos do que o n-butano e em um produto de fundo
cujos componentes possuem ponto de ebulição mais
altos do que o propileno. A concentração de
isobutano no topo é de 5,0% e a concentração de
propano no fundo é de 0,8%. Calcular a composição
das correntes de topo e de fundo. Dica: os
componentes estão apresentados na tabela acima
em ordem crescente de ponto de ebulição.
A composição da alimentação é a seguinte:
Componente
%mol
Etileno
2
Etano
3
Propileno
5
Propano
15
Isobutano
25
n-Butano
35
n-Pentano
15
Total
100
4. Um vapor contendo 30% em peso de propano, 30% de n-butano e 40% de n-pentano é carga de uma torre de
destilação. O produto de topo contém 65% de propano e 25% de n-butano. A recuperação do propano no topo é de
96% em peso. Qual deve ser a carga da torre para produzir 10 t/dia de propano, sabendo-se que 60% em peso da
carga saem pela corrente de fundo? Verifique antes se há informações faltando ou em excesso.
5. O processo de extração da figura a seguir visa recuperar xileno a partir de uma corrente contendo 1 0% de xileno e
90% de sólidos. A corrente da qual o xileno é extraído entra na Unidade 2 com uma vazão de 2 t/h. O solvente,
benzeno puro, é alimentado à Unidade 1 a uma vazão de 1.000 kg/h. Supondo que o líquido da corrente de rejeito
(sólido+líquido) que deixa cada unidade tenha a mesma composição do líquido límpido (sem sólidos) que deixa a
mesma unidade, determine as composições de benzeno e xileno em todas as correntes e a percentagem de xileno
recuperada, em relação àquela que entra na Unidade 2.
6. Na produção de farinha de peixe, após a extração do óleo a torta de peixe é transferida para secadores de tambor
rotativo, moída e empacotada. O produto final deve conter um mínimo de 65% de proteína. Em um certo lote de
torta de peixe contendo 80% de H2O e 20% de torta seca, 100 kg de H2O foram removidos e verificou-se que o teor
de água no produto final era de 40%. Qual o peso da torta de peixe alimentada ao secador?
7. Dissulfeto de carbono (CS2) deve ser removido de um gás contendo 15% CS2 e 85% de ar atmosférico (21% O2 e 79%
N2), através de um processo de absorção que utiliza benzeno líquido como solvente. Sabe-se que o benzeno absorve
apenas CS2 e que a razão molar entre as correntes de alimentação de solvente e de gás é 2/1. Além disso, parte do
benzeno usado evapora e é perdida no gás efluente da coluna de absorção, cuja composição é: 2,0% CS2, 2,0%
benzeno e o restante de O2 e N2. Calcular: a) o % de CS2 absorvido pelo solvente; b) o teor de CS2 na corrente de
líquido efluente da coluna; c) o % de benzeno perdido na corrente de gás efluente da coluna; e
d) as vazões de todas as correntes para uma vazão de gás de alimentação de 200 kgmol/h.
8. Uma solução aquosa de ácido acético a 10% é adicionada a uma solução aquosa a 30%, cuja vazão é de 20 kg/min e
o produto sai a uma vazão de 100 kg/min. Pede-se: a) Desenhe o fluxograma do processo; b) Faça uma análise dos
graus de liberdade do sistema e sugira alternativas de especificações caso o sistema tenha mais incógnitas que
equações; e c) Determine o a composição do produto.
