Lista de exerccios 08

Disciplina: Operaes Unitrias III

Prof. Wendell

1. Sementes, contendo 20 % em massa de leo, so extradas a contracorrente em uma unidade de extrao slido-lquido recuperando 90 % do leo e produzindo

uma soluo (overflow) com concentrao de 50 % em leo. Considerando que

as sementes so extradas com solvente puro e que 1 kg de soluo retida

removida no underflow associado a 2 kg de slido inerte, determine o nmero de

estgios ideais requeridos para realizar a operao?

Sugesto: resolver via diagrama do tringulo retngulo

2. Sementes frescas contendo 25,7 % de leo so submetidas a um processo de extrao com ter etlico puro visando remover 95% do leo em um processo

contnuo a contracorrente. A taxa de alimentao das sementes frescas de 1000

kg/h. A soluo do overflow final (V1) contm 70% de leo. A quantidade de

soluo retida varivel (ver diagrama em anexo). Calcule as quantidades e as

composies das correntes de sada (underflow e overflow) e o nmero de

estgios tericos necessrios para realizar a operao.

3. leo de uma dada semente extrado em contracorrente em um arranjo consistindo de um conjunto de sedimentadores em srie utilizando ter como

solvente. A carga de slido alimentada contem 0,35 kg de leo/kg de slido

inerte e deseja-se obter uma recuperao de 90% do leo contido na semente.

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00

X, Y (kg soluto/kg de soluo)

1.00

3.00

5.00

0.00

2.00

4.00

6.00

N (

kg inert

e/k

g s

olu

o)

Quantos estgios tericos so necessrios se utilizarmos 50 kg de ter/100 kg de

sementes frescas. Os dados abaixo foram obtidos experimentalmente:

Overflow (kg leo/kg soluo) Underflow (kg de soluo retida/kg de slido)

0.00 0.28

0.10 0.34

0.20 0.40

0.30 0.47

0.40 0.55

0.50 0.66

0.60 0.80

0.67 0.96

4. Soda custica preparada por meio da reao do hidrxido de clcio (Ca(OH)2) com uma soluo de carbonato de sdio. A suspenso resultante consiste em

partculas de carbonato de clcio (CaCO3) suspensas em uma soluo contendo

10% de hidrxido de sdio (NaOH), na relao de 0,125 kg de slido

suspenso/kg de soluo. Esta mistura se sedimenta e soluo clara de hidrxido

de sdio separada. Em seguida, o resduo slido lavado com gua em duas

etapas (lavagem sedimentao separao das fases). A quantidade de gua empregada em cada etapa idntica a quantidade de soluo eliminada na etapa

anterior. Qual o percentual da soda custica contida na soluo original que

permanece no resduo final aps o processo de lavagem? As caractersticas de

sedimentao da suspenso, determinadas em condies idnticas a do processo

real, mostram que existe um fenmeno de adsoro do soluto sobre o slido,

conforme se verifica nos dados apresentados abaixo:

x (frao de soluto na

fase leve)

y (frao de soluto na

soluo aderida)

N (kg de CaCO3/kg de

soluo retida)

0,09000 0,09170 0,495

0,07000 0,07620 0,525

0,04730 0,06080 0,568

0,03300 0,04152 0,600

0,02080 0,02795 0,620

0,01187 0,02040 0,650

0,00710 0,01435 0,659

0,00450 0,01015 0,666

0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

N

X,Y

5. 150 kg/h de um slido finamente dividido, contendo 1/3 de Na2CO3 (solvel em gua) e 2/3 de um material inerte submetido a um processo de extrao em

dois estgios, em contracorrente e empregando 400 kg/h de gua (solvente).

Experimentos mostram que o underflow apresenta uma taxa constante e contm

2 kg de soluo retida (gua e carbonato de sdio) por kg de inerte. Assumindo

estgios ideais, calcule:

a. O percentual de recuperao de carbonato de sdio no processo de extrao;

b. Se um terceiro estgio for adicionado, qual a recuperao adicional de carbonato que pode ser obtida?

6. Uma dada farinha de peixe contm leo que deve ser extrado com benzeno por meio de uma operao em corrente cruzada. Experimentalmente observou-se

que a quantidade de soluo retida por slido inerte funo da composio da

soluo, de acordo com o diagrama apresentado em anexo. A extrao

realizada em 3 etapas, empregando 750 kg de benzeno em cada uma das etapas.

A alimentao consiste em 1000 kg de farinha, contendo 40% (em massa) de

leo. Calcule:

a. A composio e a quantidade da corrente de underflow que deixa o processo (L3);

b. A quantidade e composio das correntes de overflow obtidas em cada etapa;

c. A composio global do overflow. d. O percentual de leo extrado.