Operações Unitárias Parte II

Apresentação Aula anterior: - Grandezas físicas; - Balanço de massa; - Balanço de energia; - Conversão; - Reciclo; - Rendimento; - Fração convertida; - Umidade relativa; - Filtração; - Evaporação;

Apresentação Estrutura da aula: - Absorção; - Cristalização; - Secagem; - Destilação; - Extração; - Reatores; - Questões Gerais.

Absorção

Questão 65 Químico de Petróleo Petrobras 02/2010 Para separar o amoníaco presente em uma mistura gasosa amoníaco ar, com 8% molar de NH3, lava-se essa mistura, em um único estágio, com água reciclada a 293 K contendo uma quantidade de amoníaco de 0,01 mol NH3 / mol H2O. A composição do NH3 no produto gasoso é 0,032 mol NH3 / mol ar. Obs.: Na maioria dos casos utiliza-se frações mássicas, mas no caso da absorção com amônia pode ser utilizada frações molares.

Questão 24 Engenheiro de Processamento Petrobras 02/2010 Uma coluna de absorção foi dimensionada para absorver 90% de uma substância de massa molar igual a 50 kg/kmol, presente em uma corrente de ar, usando água pura como solvente. O teor dessa substância no ar é de 40% em base molar e, na solução aquosa formada, é de 25% em massa. Considerandose que sejam desprezíveis a solubilidade do ar na água e a evaporação da água, a razão molar entre a água usada como solvente e a corrente de ar a ser tratada é de:

Cristalização

Questão 41 Eng. Processamento Transpetro 3/2011 Pretende-se produzir 1.000 kg de um sólido S sob a forma de cristais a partir de 10.000 kg de uma solução aquosa saturada, que se encontra em um cristalizador a 80 C. A solubilidade de S em água é aproximada por s = 0,04 + 0,002 T, em que s [=] g S/ g H 2 O, T [=] ºC. Até que temperatura deve ser resfriada, no cristalizador, a solução saturada?

Secagem

Questão 23 Engenheiro de Processamento Petrobras 02/2010 A polpa de papel úmida contendo 40,0% em massa de água passa através de um secador a ar até que a polpa contenha 10,0% em massa de água. O percentual de água removido da polpa úmida é de:

Questão 41 Químico de Petróleo Petrobrás 1/2011 Sólido úmido: 99% umidade e 50 kg de massa. Passa por uma secagem até atingir 98% de umidade. Qual a massa do sólido úmido que restou?

Destilação

O balanço de massa global na coluna e os valores das entalpias específicas das correntes da envoltória global são dados na tabela a seguir: A carga térmica removida pela água de resfriamento no condensador é de 4,2 GJ/h.

Questão 30 Eng. Processamento Petrobrás 2/2010 Considere que a entalpia de vaporização do destilado é 200 kj/kg. Para as condições definidas na tabela e de acordo com as informações dadas, a razão de refluxo de operação é?

Questão 31 Eng. Processamento Petrobrás 2/2010 Considere que a entalpia de vaporização do vapor d água usada no refervedor seja de 2 000 kj/kg. Para as condições definidas na tabela e de acordo com as informações dadas, a vazão de vapor d água consumida no refervedor é:

Extração

Apresentação DIAGRAMAS DE FASES TERNÁRIOS

Questão 58 Químico de Petróleo Petrobras 01/2011 Uma absorvedora deve recuperar 95% do álcool etílico de uma corrente gasosa provenientes de um fermentador. A corrente gasosa apresenta uma vazão molar de 200 kmol/h, contém 95 mol% de gás carbônico e se encontra a 30 C e 101 kpa. O álcool etílico é removido com água a 30 ºC e 101 kpa em uma coluna de pratos isobárica e isotérmica, com vazão molar de 120 kmol/h. A composição molar do produto líquido, é:

Questão 38 Engenheiro de Processamento Petrobras 01/2010 A adição de uma quantidade de solvente (S) a uma solução binária de acetaldeído e água, na temperatura de 293 K e pressão de 1 atm, resulta na mistura (F) localizada no diagrama ternário, ao lado representado, no qual figuram as linhas de amarração. As composições mássicas das fases extrato e rafinado são, aproximadamente, em termos percentuais:

Reatores

PETROBRÁS Eng. Processamento Junior (2012). Diversos equipamentos são primordiais em processos químicos, sendo os reatores o coração de tais processos, visto que eles processam as reações químicas. Os principais reatores são o de batelada, o de mistura perfeita (CSTR) e o pistonado (PFR). No reator (a) PFR, a concentração não varia com o tempo, mas varia com o espaço. (b) PFR, a concentração varia com o tempo e com o espaço. (c) CSTR, a concentração não varia com o tempo, mas varia com o espaço. (d) CSTR, a concentração varia com o tempo e com o espaço. (e) de batelada, a concentração varia com o tempo e com o espaço.

PETROBRÁS Eng. Processamento Junior (2012). Exercício

PETROBRÁS Eng. Processamento Jr. Exercício

Questões Gerais

Um gás ideal, com capacidade calorífica constante, passa pela seguinte sequência de processos mecanicamente reversíveis em um sistema rechado: 1. de um estado inicial a 100 o C e 1 bar, é comprimido adiabaticamente até 150 o C; 2. em seguida, é resfriado de 150 o C a 100 o C, a pressão constante; 3. finalmente, é expandido isotermicamente até o seu estado original. Para o ciclo completo, as variações de energia interna ( U) e entalpia ( H) são a) U = 0 e H > 0 b) U = 0 e H = 0 c) U > 0 e H > 0 d) U < 0 e H < 0 e) U > 0 e H = 0

Um compressor trabalhando adiabaticamente e com uma eficiência de 80 %, comprime vapor saturado de 100 kpa a 300 kpa e necessita de 650 kj para comprimir 10 kg deste vapor. Se a compressão for conduzida agora de forma adiabática e isotrópica, o trabalho necessário para comprimir a mesma quantidade de vapor saturado, em kj, é de a) 520,0 b) 550,0 c) 812,5 d) 1100,0 e) 1625,0

A flotação é um processo usado para separar (A) gases dissolvidos em uma suspensão sólido líquido (B) gases dissolvidos em dispersões líquido líquido (C) gotículas de um líquido e bolhas de gás dispersas em outro líquido (D) partículas sólidas de dado material de uma mistura de materiais (E) partículas e gotículas de um líquido dispersas em outro líquido

Em dado processo de separação por membrana cuja força motriz é o gradiente de pressão, pretende-se separar as espécies químicas W e Z presentes em uma solução aquosa. Se o coeficiente de rejeição da espécie química Z é igual a 1, então o permeado é: (A) isento de Z (B) Z puro (C) Z + água (D) W puro (E) água com W e Z na mesma concentração

Os diagramas ternários acima representam o equilíbrio dos componentes N e Q com dois diferentes solventes, R e S. As linhas tracejadas correspondem às linhas de amarração (tie lines). Ao se comparar os diagramas apresentados e os dois solventes, conclui-se que o solvente R é: a) menos seletivo que o S e/ irá produzir extratos mais pobres no soluto Q do que os rafinados. b) menos seletivo que o S e irá produzir extratos mais ricos no soluto Q do que os rafinados. c) mais seletivo que o S e irá produzir extratos mais pobres no soluto Q do que os rafinados. d)) mais seletivo que o S e irá produzir extratos mais ricos no soluto Q do que os rafinados. e) tão seletivo quanto o S e irá produzir extratos com igual teor do soluto Q no extrato e no rafinado.

Obrigado! Dúvidas?