Balanço de massa sem reação

Professor João S.

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Respondeu há 9 meses

Gabarito incorreto.

Balanço para o sal no evaporador (o sal não sai no vapor):   0,20*1000 = 0,50*L  --->  L = 400

Balanço total no evaporador: 1000 = V + L = V + 400 ---> V = 600

Então o evaporador produz 600 kg/h de vapor d'água e 400 kg/h de solução que vai para o cristalizador.

Professor Assis J.

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Respondeu há 9 meses

A resolução desse problema envolve a aplicação de balanços de massa em torno dos diferentes componentes do processo. Abaixo está uma abordagem passo a passo para resolver o problema.

1. **Balanço de massa no evaporador**: 

    Temos uma corrente de alimentação (F) de 1000 kg/h de uma solução contendo 20% em massa de KNO3 e 80% de H2O. Isso significa que temos 200 kg/h de KNO3 e 800 kg/h de H2O entrando no evaporador.

    A saída do evaporador (E) é uma solução com 50% de KNO3, e uma corrente reciclada (R) contendo 37,5% de KNO3 é adicionada ao evaporador.

    Aplicando o balanço de massa para KNO3:

    Entrada = Saída

    F_entrada + R_entrada = E_saida

    Substituindo os valores dados e as variáveis, temos:

    200 + 0.375R = 0.5E  [Equação 1]

    E a balança de massa para água no evaporador seria:

    800 - W = 0.5E  [Equação 2], onde W é a quantidade de água que foi evaporada.

2. **Balanço de massa no cristalizador**:

    A saída do cristalizador (C) é uma solução com 96% de KNO3. Suponha que a taxa de reciclagem seja R.

    Aplicando o balanço de massa para KNO3:

    Entrada = Saída

    E_entrada = C_saida + R_saida

    Substituindo os valores dados e as variáveis, temos:

    0.5E = 0.96C + 0.375R  [Equação 3]

3. **Resolução do sistema de equações**:

    Agora temos três equações [Equação 1, Equação 2, Equação 3] e três incógnitas [E, W, R]. Podemos resolver esse sistema de equações para encontrar as taxas e composições de todas as correntes. 

Por favor, observe que os valores exatos das taxas e composições das correntes dependerão da resolução desse sistema de equações. Infelizmente, não temos informações suficientes para resolver completamente este sistema e fornecer os valores exatos das taxas e composições de todas as correntes.

Espero que essa abordagem te ajude a resolver este problema. Se tiver mais informações que possam ajudar a resolver o sistema de equações, fique à vontade para fornecer.