Questões de Concurso Sobre balanço de massa e energia em engenharia química e química industrial

Foram encontradas 144 questões

Q181822 Engenharia Química e Química Industrial
A reação 2 A → B, em fase líquida, cuja cinética obedece ao comportamento de uma reação elementar, é conduzida em um reator em batelada de 100 L. No início de cada batelada, a massa reacional contém 5,0 mol/L de A e 0,5 mol/L de B. Sabendo-se que, nas condições de reação, a constante de velocidade da reação (k) é igual a 0,1 L∙mol-1 ∙min-1 , e as massas molares de A e B são, respectivamente, 20 kg/kmol e 40 kg/kmol, o valor inicial da derivada da massa de B em relação ao tempo, em kg/min, é
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Q181810 Engenharia Química e Química Industrial
No projeto de uma planta química, há um reator onde ocorre uma reação exotérmica. Para aproveitamento da energia do sistema, a corrente de alimentação é preaquecida por meio da corrente de saída, conforme ilustra o fluxograma a seguir.

Imagem 037.jpg

As capacidades caloríficas específicas da corrente de alimentação e da corrente de saída do reator são, ambas, iguais a 2000 J∙kg-1 ∙K-1 ,  e o coeficiente global de transferência de calor, relativo à troca térmica entre as correntes, é igual a 500  W∙m-2 ∙K-1. A área mínima do trocador de calor contracorrente necessária, em m2 , para executar esse serviço, é
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Q181801 Engenharia Química e Química Industrial
Um hidrocarboneto puro é queimado com ar enriquecido contendo 50% em volume de ) O2' , gerando um gás de combustão com a seguinte análise em base seca (% em volume): CO2 = 20% ; O2 = 20% e N2 = 60%. Com base nessas informações, o hidrocarboneto que está sendo queimado e a porcentagem de excesso de ar são, respectivamente,
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Q181799 Engenharia Química e Química Industrial
Um processo é usado para a obtenção de aldeído fórmico pela reação catalítica de oxidação do metano:

                                                 CH4 + O2 → HCOH + H2 O

No entanto, também ocorre, no reator, a seguinte reação de combustão: CH4 + 2O2  → CO2 + 2H2 O

A análise do efluente do reator, em base molar, indicou:
HCOH = 30%;  = CO2 = 3%; CH4 = 27%; H2O = 36%; O 2 = 4%

Com base nessas informações, analise as afirmativas abaixo.
I - O reagente em excesso na reação foi o oxigênio.
II - A conversão de metano foi 55%.
III - A conversão de oxigênio foi 90%.
IV - A seletividade do aldeído fórmico, em relação ao dióxido de carbono, foi 30/1.

Estão corretas APENAS as afirmativas
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Q181798 Engenharia Química e Química Industrial
Dois líquidos X e Y possuem massas específicas a 20 °C de 500 kg/m3 e 600 kg/m3 , respectivamente. Em um tanque mantido à temperatura constante de 20 °C, serão misturados 80 m3 do líquido X com 120 m3 do líquido Y.
Se os líquidos formarem uma mistura ideal, a massa específica média da mistura a 20 °C, em kg/m3 , será
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Q180690 Engenharia Química e Química Industrial
Dados de Equilíbrio: Sistema Ácido Acético–Água–Éter Isopropílico a 101,3 kPa (Fração Mássica)

Imagem associada para resolução da questão

Considere que 1.000 kg/h de uma solução com 35% (massa) de ácido acético e 65% (massa) de água é alimentada a uma coluna de extração que opera em contracorrente. Para extrair o ácido acético, são usados 1.335 kg/h de éter isopropílico. É necessário que o produto rafinado contenha apenas 10% (massa) de ácido acético.
Utilizando o gráfico da figura acima, conclui-se que a composição mássica de éter isopropílico da corrente extrato é, aproximadamente,
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Q180305 Engenharia Química e Química Industrial
Uma corrente (corrente 1) de 100 kg/h de água, na condição de vapor saturado a uma pressão Pe a uma temperatura (entalpia específica = 2.500 kJ/kg), é misturada adiabaticamente com outra corrente de água (corrente 2) que se encontra na condição de vapor superaquecido, a uma temperatura Te a uma pressão P= P(entalpia específica = 3.500 kJ/kg). A corrente obtida pela mistura das correntes 1 e 2 (corrente 3) é vapor superaquecido a uma temperatura Tmenor do que T2 e a uma pressão P= P1 (entalpia específica = 3.000 kJ/kg).
A vazão mássica da corrente 3, em kg/h, é
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Q180289 Engenharia Química e Química Industrial
Uma corrente gasosa com vazão molar de 40 kmol/h e contendo ar e 5% molar de acetona é tratada, para remover 80% da acetona presente, em uma coluna de absorção que opera a 300 K e 101,3 kPa. A água é usada como solvente com vazão molar de 100 kmol/h. A equação de equilíbrio do sistema acetona – ar – água é y = 2,53x onde y e x são as composições molares da fase líquida e da fase gasosa em equilíbrio.
A composição molar de acetona do produto líquido é, aproximadamente,
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Q180283 Engenharia Química e Química Industrial
Uma solução é constituída por três substâncias, A, B e C. A tabela abaixo mostra as concentrações de A, B e C na solução, bem como suas respectivas massas molares.

Imagem 048.jpg

A fração molar do componente A na mistura é, aproximadamente,
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Q154069 Engenharia Química e Química Industrial
A energia necessária para processos industriais muitas vezes é
fornecida por correntes de vapor de água geradas em
caldeiras.Um dos combustíveis largamente utilizados na indústria
brasileira é o metano Imagem 002.jpg. Na caldeira, o metano é misturado
com ar, e essa mistura é aquecida até entrar em combustão,
produzindo o calor necessário para a geração de vapor a partir de
água. A respeito desse processo, julgue os itens a seguir.

Se não ocorrer acúmulo de gás ou de fuligem no interior da caldeira, então a massa de gás metano e de ar injetados no queimador será igual à massa de gases de combustão que saem na chaminé da caldeira.
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Q116512 Engenharia Química e Química Industrial
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.

Imagem 150.jpg  Considerando-se as informações pertinentes mostradas no próprio fluxograma, o valor da temperatura T7 , da Corrente 7,em oC, deve ser



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Q116492 Engenharia Química e Química Industrial
100 mol/h de uma mistura amônia-ar, considerada ideal, contendo 15% em volume de amônia, entram em uma coluna de absorção em contracorrente para serem tratados com água de modo a recuperar 95% da amônia. A relação solvente líquido / solvente gasoso é 2. A razão molar de amônia no produto líquido e a vazão do solvente, em mol/h, são, respectivamente,
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Q116485 Engenharia Química e Química Industrial
Uma coluna de destilação é alimentada com 100 kg/h de uma mistura a 50% dos compostos A e B. O destilado contém 98% de A e o resíduo de fundo apresenta 94% de B. A corrente de vapor que sai da coluna corresponde a 80% da alimentação e uma parte do destilado retorna à coluna como refluxo.

Com base nessas informações, conclui-se que o(a)
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Q116484 Engenharia Química e Química Industrial
Em ambientes confinados, como o interior de tanques de armazenamento de petróleo e derivados, o ar pode não ser apropriado para a respiração de um ser humano. O motivo, em alguns casos, é a composição volumétrica do ar, que pode apresentar um teor de oxigênio menor que 21%. Se o interior de um tanque contém ar com a composição mássica de 21% de oxigênio e 79% de nitrogênio, e admitindo-se que a massa molar média do ar seja, aproximadamente, 29 kg/kmol, conclui-se que
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Q116482 Engenharia Química e Química Industrial

Ar úmido a 75 oC, 1 bar e 30% de umidade relativa é alimentado com uma vazão de 1.000 m3/h em um processo químico. Considerando-se o gás ideal, a constante universal dos gases igual a 0,0831 m3.bar/kmol.K e que a pressão de vapor da água a 75 oC é 0,386 bar, a vazão molardo ar seco, em kmol/h, está entre

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Q116481 Engenharia Química e Química Industrial
O fluido contido em um tanque é aquecido continuamente por uma serpentina, com área útil de troca térmica igual a 5 m2 , alimentada com vapor saturado a 120 °C. Na condição permanente de operação, a temperatura do fluido no tanque se mantém a 40 °C. Considerando-se que a resistência condutiva na serpentina seja praticamente nula e se encontre em regime pseudoestacionário, o consumo aproximado de vapor saturado, em Kg.min-1, na condição de operação, é de 
Dados: os coeficientes de convecção no vapor, hv = 10 kW•m−2• K−1; no fluido próximo à serpentina, hs = 200 W•m−2 •K−1; entalpia de vaporização, Δhvap= 2 MJ •kg−1.


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Q116474 Engenharia Química e Química Industrial
O gás de cozinha apresenta composição aproximada de 50% de propano e 50% de butano. Devido a problemas operacionais durante a produção, foi encontrada uma mistura constituída de 52% de propano e 48% de butano, ambos expressos em % de quantidade de matéria. Qual é a composição mássica aproximada dessa mistura?
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Q63532 Engenharia Química e Química Industrial

ESTUDO DE CASO

Você acabou de ser contratado para dar continuidade ao desenvolvimento e implantação de um processo em uma grande indústria química. O processo será basicamente a produção do composto c a partir da reação dos componentes a e b, subprodutos desta indústria. A reação entre a e b, que possuem mesma massa molecular , é uma reação endotérmica e ocorre em fase líquida a 24 °C, obedecendo a seguinte estequiometria:
                       a + b → c                                                  ∆Hreação = 40 kJ/(kg de c formado)


O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.




Os componentes a e b estão estocados nos tanques T1 e T2 respectivamente. Depois de misturados em temperatura ambiente a corrente resultante (4) é misturada com uma corrente de reciclo (14) e alimentada no reator (corrente 5). Na reação, todo componente b presente no reator é consumido. A saída do reator (corrente 6) é então misturada com um solvente (componente d), proveniente do tanque de estocagem T3 e da saída do reciclo proveniente da coluna de destilação C, e alimentada no decantador D (corrente 7). Os componentes d e a são totalmente imiscíveis e o componente c particiona preferencialmente para fase rica no componente d seguindo para a destilação (correntes 8 e 9). A fase de fundo do decantador, rica no componente a, é reciclada para o reator (corrente 14). Na destilação os componentes c e d são separados, a corrente mais pesada, rica em d (corrente 13) é reciclada para a entrada do decantador. A corrente 11 é a corrente de produto do processo. As concentrações das correntes de entrada e saída do processo, bem como as correntes da coluna de destilação estão descritas na tabela abaixo



Determine qual será a vazão do componente "a" na corrente de reciclo 14 (reciclo para o reator), sabendo que para cada mol que segue para o reciclo (corrente 14), 6,4 mols entram no decantador (corrente 7) e a fração molar de "a" nesta corrente é de 0,125

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Q63506 Engenharia Química e Química Industrial
Calcule a vazão volumétrica de ar (em L/min a 300 K e 1 atm) necessária para obter-se a combustão completa de uma mistura com vazão molar de 10 mol/min com 40% (mol/mol) de etano e 60% (mol/mol) de propano. Considere que o ar é uma mistura de gases ideais contendo 20% de oxigênio em porcentagem molar.

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Q2736201 Engenharia Química e Química Industrial

Uma central petroquímica utiliza carvão mineral como fonte de energia para a geração de vapor. O carvão utilizado contém, em média, 2% de seu peso de enxofre. A queima do carvão gera dióxido de enxofre, que será removido em um equipamento de remoção à base de dióxido de cálcio. A central petroquímica queima 3.000 toneladas de carvão por dia. Considerando a eficiência de conversão de 75%, qual a quantidade de dióxido de cálcio necessária para a remoção total do enxofre e a quantidade de sulfito de cálcio gerada diariamente, respectivamente?

Alternativas
Respostas
121: B
122: C
123: A
124: C
125: E
126: D
127: D
128: C
129: C
130: C
131: B
132: C
133: D
134: E
135: D
136: B
137: B
138: C
139: E
140: E