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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

Ministério da Educação
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Diretoria de Graduação e Educação Profissional
Departamento Acadêmico de Química e Biologia
Bacharelado em Química

Operações Unitárias A
BALANÇO DE MASSA
1) Uma mistura de benzeno e tolueno contendo 40,00% em quantidade de matéria de benzeno é carga de uma torre de destilação. Deseja-se recuperar 90,0% do benzeno no destilado, cuja fração em quantidade de matéria de benzeno deve ser 92,5%. Se se pretende produzir 500 kg/d de benzeno na corrente de destilado, calcule a vazão das três correntes.
2) Uma torre de absorção deverá ser dimensionada para absorver 95% da acetona presente em uma mistura gasosa, cuja composição (xi%) é ar =
80,0% e acetona = 20%. A acetona será absorvida por contato em contracorrente com água pura, gerando uma solução aquosa com vazão mássica de 100 kg/h, contendo 10,0% de acetona (% massa). Calcule:
a) a vazão molar da mistura gasosa a ser alimentada na torre;
b) a composição do gás efluente da torre.
Obs.: despreze a solubilidade do ar na água.

3) As membranas representam uma tecnologia mais recente na separação de gases. Uma aplicação que tem chamado a atenção é a separação de nitrogênio e oxigênio do ar. A figura ilustra uma membrana nanoporosa, que é feita pela colocação de uma camada muito fina de polímero sobre uma camada de suporte porosa de grafite. Qual a composição da corrente de resíduos se esta totaliza 80% da quantidade que entra?

4) Um fabricante iniciante de álcool para uso como combustível está tendo um pouco de dificuldade com uma coluna de destilação. A operação é ilustrada na figura abaixo. Os técnicos acreditam que muito álcool está sendo perdido na parte inferior da coluna de destilação (resíduo). Calcule a composição do resíduo e a massa de álcool perdida pelo fundo da coluna de destilação.

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5) O ácido sulfúrico diluído tem que ser adicionado para secar baterias carregadas em postos de gasolina para