Extrao de leo de cereal com benzeno. leo de cozinha deve ser extrado de sementes de cereais numa unidade contnua de extrao com fluxos contracorrentes. A planta deve produzir 1000 kg/hora de farelo ou torta de sementes pura. O slido devidamente preparado para a extrao contm 400 kg/hora de leoe 25 kg/hora de benzeno. O solvente extrator fresco contm 10 kg/hora de leo e 655 kg/hora de benzeno. A torta esgotada no ltimo estgio tem 60 kg de leo no extrado. Experimentos conduzidos numa unidade de laboratrio indicam que a taxa de soluo retida no farelo (lb) depende da concentrao de leo na soluo como mostra a Tabela 1 a seguir. Encontrar:a) Concentrao da soluo concentrada ou overflow? yab)Concentrao da soluo retida no slido esgotado no ultimo estgio? xbc)A taxa mssica de soluo underflow, retida que deixa a unidade com o slido esgotado? Lbd) A taxa mssica de soluo overflow ou extrato? Vae) Nmero de estgios ideais requeridos na separao? NTabela 1: Dados de soluo retida no slido1 linha concentraao kg de oleo/ kg de soluao (xb)2 linha soluao retida kg/kg de solido (multiplicar por 1000 dai temos Lb no calculo do xb ou Ln depois)0,00 |0,10 |0,2 |0,3 |0,4 |0,5 |0,6 |0,7|0,500|0,505|0,515|0,530|0,550|0,571|0,595|0,620Soluo:Soluto: leo; slido: farelo ou torta e solvente extrator: benzenoDefinies mais convenientes, nesse caso:x = frao mssica de leo na soluo retida no slidoy = frao mssica de leo na soluo sobrenadante ou oveflow L = taxa mssica de soluo retida no slidoV = taxa mssica de soluo oveflowxa=taxa de soluto em La/taxa de soluaoLa=400+25=425 Kg/hxa=400/425xa=0,941 yb=taxa de soluto em vb/taxa de soluao vbVb=10 + 655=665 kg/hyb=10/665= 0,015xb=taxa de soluto em Lb/taxa de soluao Lbcomo encontrar o valor de xb, deve ser obtido por tentativa e erro:1)chutar um valor de xb xb 0,1 kg de oleo/kg de soluao da tabela temospara xb 0,1 0,505 kg de soluao/kg de solido x 1000 kg de solidokg de soluao = 505 de soluao retida =lbxb=60/505 = 0,119como xb calculado 0,019 diferente que xb chutado 0,10 fazer nova estimativanova estimativa xb=0,120,10 0,5050,12 xb0,20 0,515xb=0,507 kg de soluao retida/kg de solido0,507 kg soluao retida/kg de solido x 1000 kg de solido507 kg de soluao retida (Lb)xb=60/507xb=0,12Balano Globalsolido + La + vb = Lb + va + solido1000 + 425 + 665 = 507 + va + 1000va=583 kg/hBalano oleo 10+400=60 + oleo em vaoleo em va=350 ya=taxa de soluto em va/Va350/583=0,6Para determinar o nmero ideal de estgios (N), temos que determinar pontos intermedirios da LO:grfico pontos (xa,ya) (xb,yb)yn+1=(Ln/Vn+1)xn + ((Vaya)-(Laxa))/Vn+1para xn=0,5 tabela 1 temos soluao retida = 0,571 kg de soluao/kg de solido puroLn= 0,571 kg de soluao/kg de solido puro x1000 kg de solidos puroLn= 571 Balano material global no volume de controlevn+1 + La = Va + LnVn+1 + 425=583 + 571 vn+1=729 kg/hyn+1=(Ln/Vn+1)xn + ((Va.ya)-(La.xa))/vn+1yn+1=(571/729)0,5 + [(583x0,6).(425x0,941)]/729yn+1=0,323P/ xn=0,3temos soluao retida = 0,530 kg de soluao/kg de solido puroLn=0,530 x 1000Ln=530 Kg de soluao/hbalano material vn+1 + 425 = 583 + 530vn+1=688 kg/hyn+1=(530/688)0,3 + [(583x0,60).(425x0,941)/688yn+1=0,1584p/xn=0,7yn+1=0,4934