Questões de Concurso Sobre modelagem, controle e instrumentação de processos químicos em engenharia química e química industrial

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Q180258 Engenharia Química e Química Industrial
Dois sistemas apresentam as seguintes funções de transferência Imagem 001.jpg, com constantes de tempo e tempo morto em segundos. Comparando, na frequência ? = 0,1 rad/s, os valores de razão de amplitudes (RA1 e RA2, , para os sistemas 1 e 2, respectivamente) e os valores absolutos dos ângulos de fase (|Φ1| e |Φ2|, para os sistemas 1 e 2, respectivamente) dos respectivos Diagramas de Bode, resulta:

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Q180257 Engenharia Química e Química Industrial
Um reator exibe comportamento dinâmico de segunda ordem subamortecido, com ganho estático igual a 2 (adimensional). Quando submetido em t = 0 a um degrau de magnitude 0,5 °C em sua temperatura de entrada, esse reator exibe uma resposta com sobrepasso (ou overshoot) de 0,6.

O desvio máximo atingido nessa resposta, em relação ao estado estacionário inicial, será de
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Q187586 Engenharia Química e Química Industrial

Dispõe-se das informações abaixo sobre os elementos de uma malha de controle.

• Válvula em série com o processo: Imagem associada para resolução da questão, com parâmetros constantes.

• Controlador: proporcional (Kc > 0)

• Elemento de medida - em função da localização do sensor, duas funções de transferência são possíveis: Gm1 = Km (“Caso 1”) e Gm2 = Km exp( - θ s) (“Caso 2”), com parâmetros constantes.

Com base na descrição dos elementos acima, conclui-se que a malha fechada

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Q187585 Engenharia Química e Química Industrial
Imagem 018.jpg

Funções de transferência de 1ª ordem com tempo morto são frequentemente empregadas na modelagem de processos para controle. Apresenta-se, ao lado, a simulação da resposta y(t) de um sistema representado por uma função desse tipo para um degrau de magnitude 0,5, aplicado na variável de entrada no tempo t = 0.

Em função da resposta exibida para o degrau implementado, os parâmetros ganho estático, constante de tempo e tempo morto são, respectivamente,
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Q187061 Engenharia Química e Química Industrial
São basicamente válvulas de regulagem, mas também podem trabalhar como válvulas de bloqueio e seu fechamento é feito pela rotação de um disco, em torno de um eixo perpendicular à direção de escoamento do fluido. O texto acima descreve válvulas do tipo

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Q116491 Engenharia Química e Química Industrial
Quando submetido a um degrau unitário, em t = 0, na sua entrada U(t), um dado sistema apresentou a resposta Y(t) mostrada na figura abaixo.

Imagem 086.jpg
Se esse sistema apresenta função de tranferência Imagem 087.jpgconclui-se, com base na resposta exibida ao degrau, que

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Q116472 Engenharia Química e Química Industrial

G1(s) = 1/s+1 e G2(s) = 2/5s + 1 foram conectados conforme mostrado abaixo.
Imagem 053.jpg
A função de transferência G(s) = Y(s)/U(s),  representada no diagrama de blocos acima, apresenta polinômios em s, no numerador e no denominador, de ordens, respectivamente,

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Q116471 Engenharia Química e Química Industrial

Um processo apresenta uma função de transferência de 1a ordem entre sua saída Y(s) e sua entrada U(s), expressas em variáveis-desvio. Admitindo-se que uma perturbação do tipo degrau unitário foi aplicada em U, em t = 0, a constante de tempo Imagem associada para resolução da questão pode ser obtida pelo intervalo de tempo decorrido entre t = 0 e um valor definido de tempo posterior. Esse tempo posterior corresponde ao momento para o qual a saída Y(t)

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Q116462 Engenharia Química e Química Industrial
Seja o diagrama de blocos para um processo em malha fechada com um controlador P exibido a seguir.

Imagem 016.jpg
Para degraus em L(t), afirma-se que, em malha fechada com o controlador P (KC >0) a resposta Y(t) será

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Q116461 Engenharia Química e Química Industrial
Um dado sistema em malha fechada apresenta a seguinte equação característica (EC): 
4 s3 + 8 s2 + 5 s + 5 = 0.

O Arranjo de Routh abaixo foi construído para analisar a estabilidade desse sistema.

Imagem 015.jpg

Mesmo sem o cálculo explícito das raízes, o Critério de Estabilidade de Routh leva a afirmar que, para esse sistema, há
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Q116460 Engenharia Química e Química Industrial
Um reator químico contínuo, de mistura perfeita, estava operando em regime estacionário. As temperaturas das correntes de entrada e de saída eram 295 K e 320 K, respectivamente. Em um dado tempo t = 0, a temperatura da corrente de entrada aumentou para 300 K. Em resposta a esse degrau, a temperatura da corrente de saída também aumentou, estacionando, depois de um tempo suficientemente longo, em 330 K. Um modelo de função de transferência, relacionando a temperatura de saída à temperatura de entrada, em variáveis-desvio, exibe um ganho de processo (adimensional) dado por
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Q116450 Engenharia Química e Química Industrial
Seja um sistema em malha fechada com um controlador P, cuja função de transferência em malha fechada é 
                                                                  Imagem 008.jpg

em variáveis-desvio.Se Imagem 009.jpgse o set-point for mantido constante, o offset, definido como o erro permanente entre o set-point e o valor final da variável controlada, será

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Q116449 Engenharia Química e Química Industrial
Constatou-se que uma variável de processo em malha fechada apresentava elevadas sobrelevações (ou overshoots) em resposta a distúrbios ou mudanças no seu set-point. Diagnosticou-se que a causa desse comportamento era sintonia inadequada do controlador, que era um PI, com função de transferência dada por
Imagem associada para resolução da questão,  tal que KC é o ganho do controlador (adimensional) e Imagem 002.jpg é o tempo integral (com unidade de tempo). Dentre as alterações de sintonia apresentadas abaixo, a resposta em malha fechada com o PI se tornará menos oscilatória devido a:

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Q2916789 Engenharia Química e Química Industrial

Nos termopares tipo K, CROMEL é a denominação para uma liga de

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Q2947193 Engenharia Química e Química Industrial
not valid statement found
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Q2947179 Engenharia Química e Química Industrial

Explosivos iniciadores:

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Q2081078 Engenharia Química e Química Industrial

Com relação a controle de processos, julgue o item subseqüente.


Uma desvantagem do controlador PID em relação ao controlador PI é que o primeiro não tem mecanismos para melhorar a estabilidade relativa do sistema, e não apresenta, tampouco, mecanismo para que o erro seja nulo quando o sistema atinge regime permanente. 

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Q63540 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



O sistema de controle abaixo representa um pedaço da malha de controle que será utilizado na coluna C. Para que haja estabilidade neste sistema, o intervalo de valores para o coeficiente K (ganho proporcional) deve ser:

Imagem 078.jpg

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Q63527 Engenharia Química e Química Industrial
Para a perturbação do tipo rampa, descrita a seguir:

f(t) = 0 para t < 0,
f(t) = At para t ? 0.

A transformada de Laplace é dada por:

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Q2906969 Engenharia Química e Química Industrial

O afastamento mínimo, em metros, entre qualquer gasoduto enterrado e outras instalações subterrâneas nãointegrantes do gasoduto é

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