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

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Q181821 Engenharia Química e Química Industrial
Imagem 050.jpg

Para o diagrama de blocos, representado na figura acima, a função de transferência C(s) / R(s) é
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Q181820 Engenharia Química e Química Industrial
Imagem 049.jpg

Se um sistema de primeira ordem, representado pelo diagrama de blocos acima, sofre uma perturbação degrau de 2 unidades em X, a resposta, no domínio do tempo de Y, é
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Q180260 Engenharia Química e Química Industrial
Sendo Gc a função de transferência do controlador, Gf, da válvula, Gp, do processo, e Gm, do elemento de medida, considere que um dado sistema apresenta função de transferência em malha abertaImagem 014.jpg . Admita que KcK > 0 e den(s) é um polinômio em s de grau 3, com três raízes reais, distintas e negativas. Para esse sistema em malha aberta, há um único valor de frequência crítica ωc (para a qual o ângulo de fase vale -π rad). Sabe-se também que a razão de amplitudes de GMA na frequência ωc vale 0,5.

Em consequência, em malha fechada, o sistema será
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Q180259 Engenharia Química e Química Industrial
É conhecida a seguinte função de transferência em malha aberta (MA): Imagem 009.jpg , tal que Gc  denota a função de transferência do controlador, Gf, da válvula, Gp, do processo e Gm, do elemento de medida. O maior valor de ganho do controlador (Kc) para o qual o sistema não oscila em malha fechada, quando perturbado por degrau no set point, é
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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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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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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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Q2766521 Engenharia Química e Química Industrial

Dadas as afirmativas abaixo quanto ao sistema de controle de processo com malha aberta,


I. São sistemas de construção simples e de fácil manutenção.

II. Podem apresentar problemas de instabilidade.

III. Não necessita de recalibrações para manter a qualidade requerida no controle do processo.

IV. É conveniente quando a variável de saída é difícil de se medir precisamente ou não é economicamente viável.


verifica-se que estão corretas

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Ano: 2024 Banca: FGV Órgão: SES-MT Prova: FGV - 2024 - SES-MT - Engenheiro de Alimentos |
Q2476596 Engenharia Química e Química Industrial
A respeito de sanitizantes utilizados na indústria de alimentos, Considere as afirmativas a seguir.
I. A frequente utilização de hipoclorito de sódio, em soluções aquosas, deve-se, principalmente, pela estabilidade da concentração de íon hipoclorito e sua forte ação antimicrobiana numa ampla faixa de pH da solução.
II. Os compostos sanitizantes à base de iodo possuem como aspecto positivo à sua utilização a característica de serem inodoros.
III. Os compostos à base de ácido peracético possuem ação antimicrobiana eficiente contra esporos bacterianos.
Está correto o que se afirma em
Alternativas
Q1090280 Engenharia Química e Química Industrial
Um engenheiro de processamento deseja modelar um sistema de nível, que trabalha em regime laminar. Sabe-se que a equação diferencial desse sistema é RC Imagem associada para resolução da questão + h = Rqi e que qo = h/R,onde: R é a resistência ao fluxo de líquido (constante); C é a capacitância do reservatório (constante); h é uma pequena variação da altura do fluido em função de uma pequena variação da taxa de escoamento q, sendo qi e qo pequenas variações na entrada e na saída do sistema, respectivamente.
Qual a função de transferência do sistema, no domínio da frequência, modelada por esse engenheiro?
Alternativas
Q333960 Engenharia Química e Química Industrial
Julgue o item a seguir, em relação a controladores.
O controlador proporcional integral (PID) tem como característica gerar uma saída proporcionalmente ao erro — e(t) — entre a sua variável controlada (medida no processo) e o seu valor desejado (set point), proporcionalmente à integral do erro e proporcionalmente à derivada do erro. O algoritmo de posição do controlador PID clássico pode ser expresso pela equação a seguir, em que TD é o tempo derivativo do controlador.

Imagem 004.jpg
Alternativas
Respostas
121: B
122: C
123: C
124: B
125: B
126: D
127: C
128: D
129: B
130: A
131: E
132: D
133: C
134: B
135: A
136: E
137: C
138: D
139: X
140: C