Cristalização

Exercícios - Cristalização

1. Um cristalizador contínuo de simples efeito, tipo Krystal, deve ser usado para obter CaCl2.4H2O de uma alimentação contendo 40% em peso de CaCl2 em água a 180ºF. O sistema de vácuo no cristalizador dará um magma de equilíbrio a 90ºF. Qual a faixa de calor entregue por libra de solução de alimentação que pode ser usada para obter um produto contendo somente um tipo de cristal (CaCl2.4H2O)?

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2. 10 lb de gelo a 0ºF são adicionadas a 10 lb de CaCl2.4H2O também a 0ºF. Qual será a temperatura e as condições de fase (espécie e quantidade) que resultará se esta mistura atinge o equilíbrio adiabaticamente?

3. Uma solução quente de Ba(NO3)2 vinda de um evaporador contêm 30,6 kg Ba(NO3)2/100 kg H2O e alimenta um cristalizador onde a solução é resfriada e parte do Ba(NO3)2 é cristalizado.No resfriamento, 10% da água original presente evapora. Para uma solução de alimentação de 100 kg, calcule a quantidade de sólidos cristalizados da solução resfriada a 290 K (17ºC), onde a solubilidade é 8,6 kg Ba(NO3)2/100 kg H2O.

4. Uma batelada de 1000 kg de KCl é dissolvida em água suficiente para fazer uma solução saturada a 363 K, onde a solubilidade do KCl é 35 % em massa. A solução é resfriada até 293 K, na qual a solubilidade do KCl é de 25,4 % em massa.
a) Qual é a massa de água requerida para a solução e a massa de cristais de KCl obtidos?
b) Qual é a massa de cristais obtidos se 5% da água original evapora com o resfriamento.

5. Um cristalizador do tipo Swenson-Walker deve ser utilizado para produzir 500 kg/h de FeSO4 pelo resfriamento de uma solução deste sal alimentada ao cristalizador a 50ºC. A suspensão dos cristais na solução saturada deverá sair do cristalizador a 25ºC. O resfriamento será feito com água que se alimenta ao cristalizador a 20ºC e sai a 30ºC.
Calcular:
a) O rendimento da operação, expresso em % de FeSO4.7H2O recuperado.
b) A vazão de água de resfriamento necessária para obter a produção de FeSO4