Lista Operacoes unitarias 2

Escola de Química /UFRJ
Departamento de Engenharia Química
Operações Unitárias II
Data: 29.11.2013
Exercícios para entrega no dia: 10.12.2013 (Impreterivelmente)

Exercício 1
Uma corrente de 0,8 kg/s de ar e amoníaco (com densidade mássica média de 1,168 kg/m3) é tratada em contra corrente com água (densidade média de 1000 kg/m3) em uma coluna recheada onde a fração mássica de amoníaco é reduzida desde 0,05 a 0,0001. A relação de equilíbrio para a temperatura de trabalho é expressa por y= 1,01. x.
i. Determine a vazão de água operacional = 1,5 vezes a vazão mínima. ii. Usando a equação a equação de Kremser, calcule o número de estágios de equilíbrio. iii. Calcule o diâmetro e a altura da coluna, sabendo que o recheio é Mellapak 500 Y. iv. Admita que depois de passado algum tempo necessita-se aumentar a capacidade de processamento da coluna. Calcule a nova concentração de saída do amoníaco na fase gasosa se a vazão do gás a tratar aumentar 15%, mantendo as composições de entrada e a vazão de água.
Dado: IKy.a = 3 kmol/ s.m3.
Exercício 2
Foram considerados vários processos para o tratamento, a 25 0C e 1 atm, de 100 kg/h de um óleo vegetal (A) com 10% (massa ) de um ácido graxo (B) com 100 kg/h de etanol (C), de modo a obter-se uma concentração máxima de ácido graxo de 0,5% na corrente final do rafinado.
i. Para o processamento em um estágio, determine as composições e as vazões das correntes resultantes.
Para a extração em múltiplos estágios em corrente cruzada, onde cada estágio recebe 100 kg/h de etanol, determine:
i. O número de estágios de equilíbrio. ii. A composição (em ácido) e a vazão de cada corrente extrato.
Para um processo de extração em múltiplos estágios em contracorrente, onde se usam 300 kg/h de solvente, determine:
i. O número de estágios de equilíbrio ii. As vazões das correntes rafinado e extrato.