Exercícios sobre Análise de Processos

LISTA DE EXERCÍCIOS

ORDENAÇÃO DE EQUAÇÕES

Executem o Algoritmo de Ordenação de Equações para o dimensionamento e a simulação do extrator e do evaporador do problema ilustrativo, sobre as Matrizes Incidência abaixo.

Atentem para as variáveis especificadas de cada caso, que não aparecem nas Matrizes.

Confiram os resultados de duas maneiras:

(a) comparando com as sequências dos slides do Capítulo 3.

(b) usando o AOE.xls (Aula Prática de 12/02).

EXTRATOR: DIMENSIONAMENTO EXTRATOR: SIMULAÇÃO

EVAPORADOR: DIMENSIONAMENTO EVAPORADOR: SIMULAÇÃO

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PROBLEMAS SOBRE EXTRATORES

CONTEXTO

Uma corrente de processo é constituída de uma solução diluída de ácido benzóico (AB) em água (A). O ácido benzóico presente nesta corrente deve ser extraído por benzeno (B), resultando as correntes de extrato e de rafinado.

OBJETIVO

Cobrir os aspectos físicos e econômicos mais importantes da análise de processos utilizando um processo conceitual e matematicamente simples.

Como pano de fundo para os problemas de dimensionamento e otimização, considera-se a existência prévia de dois extratores de dimensões idênticas e o desejo de determinar o arranjo economicamente mais vantajoso (ver fluxogramas adiante):

(a) um só extrator;
(b) dois extratores operando com correntes cruzadas;
(c) dois extratores operando em contracorrente.

Os problemas de simulação visam à previsão do desempenho do extrator para diferentes condições de entrada.

Problemas de sensibilidade paramétrica visam a determinar os fatores físicos e econômicos em relação aos quais o projeto e a operação do extrator são mais sensíveis.

Os problemas se encontram ordenados em nível de complexidade crescente, começando com:

(a) apenas um extrator;
(b) desprezando a solubilidade do benzeno em água (s = 0 no balanço material do benzeno);
(c) correntes de entrada com temperaturas iguais (sistema isotérmico);

evoluindo para:

(a) considerar a solubilidade