Capítulo 10 - Programa de Engenharia Química - COPPE / UFRJ

Outra forma de resolver o problema é através da discretização das equaçõesdiferenciais (ou método de multiple-shooting) por técnicas de elementos finitos, diferençasfinitas ou aproximação polinomial, gerando um problema algébrico de programação nãolinear de elevada dimensão, que também pode ser resolvido por qualquer método de NLP comrestrição.Lista de Exercícios1) A figura abaixo representa um extrator onde entram uma solução com uma vazão F = 10 4kg H 2 O / h e uma concentração x o = 0,02 kg A / kg H 2 O, e um solvente B puro a uma vazãoW kg B / h a ser determinada. A corrente rafinada sai com uma vazão F = 10 4 kg H 2 O / h euma concentração x kg A / kg H 2 O e ainda um pouco de solvente B dissolvido em água. Noextrato, a vazão é de W kg B / h e a concentração y kg A / kg B. Calcular a vazão ótima W deB.dados: preço do soluto no extrato: 0,4 $ / kg Apreço do solvente B: 0,01 $ / kg Bsolubilidade de B em água: 0,0007 kg B / kg H 2 Orelação de equilíbrio: y = k x (k = 4)o despejo não tem valor comercial.critério de desempenho: Lucro = $ soluto extraído - $ solvente utilizado.2) Calcular as vazões ótimas de solvente para o exercício anterior quando dois extratores emsérie são utilizados no lugar de apenas um extrator, conforme figura abaixo. Considere amesma relação de equilíbrio e a mesma solubilidade de B em água para os dois extratores.40