Você é um engenheiro químico e foi contratado para operar a destilação flash descrita exatamente no enunciado da questão 1. Dados os seguintes parâmetros abaixo que complementam o enunciado da questão 1, associados às correntes da figura 2, faça o que se pede: Dados fornecidos: - Vazão total de alimentação (1): 1000 kg h⁻¹ - Fração mássica de benzeno na alimentação: 0,60 - Pressão de operação: 0,8 atm - Regime de operação: estacionário - Equipamento: separador flash - Vazão de benzeno na corrente de topo (2): 450 kg h⁻¹ - Vazão de tolueno na corrente de fundo (3): 300 kg h⁻¹ a) Calcule o valor da vazão mássica do componente benzeno na corrente 1. b) Calcule o valor da vazão mássica do componente benzeno na corrente 3. c) Calcule o valor da vazão total na corrente 3. d) Calcule o valor da vazão total na corrente 2. e) Calcule a vazão mássica do componente tolueno na corrente 1. f) Calcule a vazão mássica do componente tolueno na corrente 2. g) Monte uma tabela mostrando os valores de vazão de tolueno, benzeno e total para cada corrente.

Pelo enunciado (regime estacionário) aplicamos balanço de massa global e por componente (benzeno Bz e tolueno Tol).

Dados:

• $\dot m_1=1000\ \text{kg h}^{-1}$
• Fração mássica de benzeno na alimentação: $w_{Bz,1}=0{,}60$
• $\dot m_{Bz,2}=450\ \text{kg h}^{-1}$
• $\dot m_{Tol,3}=300\ \text{kg h}^{-1}$

a) Vazão mássica de benzeno na corrente 1

[ \dot m_{Bz,1}=w_{Bz,1},\dot m_1=0{,}60\times 1000=600\ \text{kg h}^{-1} ]

e) Vazão mássica de tolueno na corrente 1

Como só há benzeno e tolueno: [ \dot m_{Tol,1}=\dot m_1-\dot m_{Bz,1}=1000-600=400\ \text{kg h}^{-1} ]

b) Vazão mássica de benzeno na corrente 3

Balanço de benzeno no flash: [ \dot m_{Bz,1}=\dot m_{Bz,2}+\dot m_{Bz,3} ] [ \dot m_{Bz,3}=600-450=150\ \text{kg h}^{-1} ]

f) Vazão mássica de tolueno na corrente 2

Balanço de tolueno: [ \dot m_{Tol,1}=\dot m_{Tol,2}+\dot m_{Tol,3} ] [ \dot m_{Tol,2}=400-300=100\ \text{kg h}^{-1} ]

c) Vazão total na corrente 3

[ \dot m_3=\dot m_{Bz,3}+\dot m_{Tol,3}=150+300=450\ \text{kg h}^{-1} ]

d) Vazão total na corrente 2

[ \dot m_2=\dot m_{Bz,2}+\dot m_{Tol,2}=450+100=550\ \text{kg h}^{-1} ] (Confere com o balanço global: $\dot m_1=\dot m_2+\dot m_3\Rightarrow 1000=550+450$.)

g) Tabela de vazões (kg h⁻¹)

Corrente	Benzeno (kg/h)	Tolueno (kg/h)	Total (kg/h)
1 (alimentação)	600	400	1000
2 (topo)	450	100	550
3 (fundo)	150	300	450

Alternativa correta: (não se aplica).