Balanço de Massa e Energia – Regime Permanente

O fluxograma abaixo mostra um exemplo de integração energética em processos químicos. A Corrente 1 é resfriada e o seu calor é aproveitado para aquecer a Corrente 2 e a Corrente 3, em paralelo. Considerando-se as informações pertinentes mostradas no próprio fluxograma, o valor da temperatura T7 , da Corrente 7, em °C, deve ser:

Resolução:

Aplicando o balanço de massa para a corrente 1 em todo o fluxograma:

Tem-se:

Como o Regime é permanente:

OBS: O fluido da corrente 1 entra em 1 e sai em 8 como se ver no fluxograma da questão.

Aplicando balanço de energia no trocador que permite o aquecimento da corrente 2 em prol do resfriamento de parte da corrente 1.

Calor absorvido pela corrente 2:

Logo o calor liberado pela corrente 1 para aquecer a corrente 2 é – 60000 kj/h

Agora o aluno deve aplicar o balanço de massa na entrada de 6 e 7 para gerar a vazão de saída 8: (balanço de massa para regime permanente, as vazões que entram são iguais as vazões que saem)

Aplicando balanço de energia no trocador que permite o aquecimento da corrente 4 em prol do resfriamento de parte da corrente 1.

Logo o calor liberado pela corrente 1 para aquecer a corrente 4 é – 40000 kj/h

OBS: 1- O aluno deve aplicar balanço de massa parcial e balanço de energia para poder encontrar a  temperatura T7 em °C

2 – o aluno deve entender que W = ṁ = vazão mássica

Bons Estudos

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