Questões de Concurso Sobre operações unitárias em engenharia química e química industrial

Admitindo-se que o elemento filtrante do Filtro B seja o mesmo do Filtro A, assim como sejam as mesmas, a espessura da camada do elemento filtrante e a porosidade dele, a relação entre as áreas do Filtro B e do Filtro A, cujos processos de filtração encontram-se representados na Figura 1, é de

Utilizando a Figura 1, determine o valor da resistência específica do elemento filtrante do Filtro A.
Dados: Viscosidade do filtrado = 1 cP Área do filtro A = 6 m² Pressão atmosférica = pressão de operação = 100 kPa

Na aplicação da formulação conhecida como “teoria simplificada da filtração” à filtração em batelada, com pressão Δp constante, de uma suspensão sólido-líquido em superfície, uma equação linear relaciona a razão entre um dado volume de filtrado V e o tempo t necessário para obtê-lo, como segue:

                                       

As constantes B₁ e B₂ dependem das características do filtro (pressão Δp e área A), da torta (resistividade α), do meio filtrante (resistência R_m) e da suspensão sólido-líquido (concentração C_s ) no experimento.

Para diferentes experimentos, dado um volume de filtrado V, com viscosidade μa uma temperatura T, esperam-se valores maiores de t / V para condições que correspondam a:

São conhecidas as volatilidades relativas (a 0,101 MPa) entre as espécies abaixo:

I - Propano/Buteno-1: 4,4

II - Propano/Isobutano: 3,6

III - Isobutano/n-Butano: 1,5

IV - n-Butano/i-Pentano: 2,8

V - Isobutano/n-Pentano: 1,35

Qual dessas misturas seria mais difícil de separar por destilação convencional?

A eficiência de separação em hidrociclones é definida como a razão entre a vazão mássica de óleo na corrente de topo e a vazão mássica de óleo na corrente de alimentação. Em uma unidade, emprega-se um hidrociclone para separar uma corrente de vazão 100 kg h^-1 contendo 20% m/m de óleo e 80% m/m de água. A corrente contendo o produto de topo apresenta apenas óleo, enquanto a corrente contendo o produto de fundo é formada por 2 kg h^-1 de óleo e 80 kg h^-1 de água.

A eficiência de separação deste hidrociclone é igual a

Em um processo de extração líquido-líquido, éter etílico é adicionado a uma mistura de água e ácido acético, formando um sistema com massa total de 200 kg e 10% m/m de ácido acético. Atingido o equilíbrio, observa-se a formação de duas fases: uma fase orgânica e uma fase aquosa de 125 kg contendo 4% m/m de ácido acético.

A concentração percentual mássica de ácido acético na fase orgânica é igual a

Os ensaios de laboratório para a sedimentação de um lodo biológico forneceram os seguintes resultados:

O mesmo lodo biológico deve ser concentrado de C₀ = 2500 mg/L para C_u = 12500 mg/L, num decantador contínuo. A vazão de entrada na unidade é de Q₀ = 5,0 x 10³ L/min. Considerando a área necessária no decantador é de

Um tanque em forma de cilindro circular reto está sendo alimentado com óleo combustível à razão de 4 m³ /min. Sabendo-se que o diâmetro do cilindro vale 5 m, podemos estimar que a altura do combustível está aumentando a uma razão de:

Sobre o processo de separação de destilação, é correto afirmar que:

Uma forma de separação de sólidos insolúveis do líquido, em que a corrente de uma suspensão é colocada em uma câmara rotativa com paredes perfuradas alinhadas com o meio filtrante, é um processo de filtração:

Considere que um gás A contendo um soluto C é alimentado em uma coluna de absorção. A vazão do gás A é 50.000 kg/h (base livre de C), e o percentual de soluto C nele presente é 2% (massa de C/massa de A). No processo, utiliza-se, para a retirada do soluto, 10.000 kg/h de água (B), e a solução aquosa que deixa a coluna contém 2,92% de C (em massa).

Então, a vazão (kg/h) e o percentual do soluto C na corrente gasosa final na base livre do soluto são, respectivamente:

Analise as afirmativas a seguir, acerca da razão de refluxo (R) em uma operação de destilação, assinalando com V as verdadeiras e com F as falsas.

( ) A razão de refluxo total corresponde ao número mínimo de pratos da coluna e a um custo fixo infinito.

( ) Um aumento acentuado de R implica a diminuição do diâmetro da coluna, visto que as quantidades de líquido e vapor reciclados por unidade de alimentação tornam-se bem menores, o que leva a uma diminuição no custo total (soma dos custos fixos e operacionais) de operação da coluna.

( ) A razão de refluxo mínima corresponde à razão máxima que irá requerer um número infinito de pratos para a separação desejada, e, nessa condição, os custos com calor para o refervedor, água de resfriamento para o condensador e potência para a bomba de refluxo são mínimos.

( ) A razão de refluxo ótima, que deve ser utilizada na operação, é aquela em que o custo fixo for mínimo.

Assinale a sequência CORRETA.

Após a leitura do enunciado apresentado a seguir, identifique a afirmação correta:

Vaporiza um líquido, recebendo calor normalmente de vapor d’água, ou de outro fluido quente disponível. Opera em conjunto com torres de processamento, vaporizando parte dos seus produtos de fundo.

As destilações das seguintes soluções: 1) líquido puro; 2) dois líquidos com pontos de ebulição 70 e 120 °C; 3) dois líquidos com pontos de ebulição 120 e 135 °C produziram as seguintes curvas de destilação:

Com base nestas informações, os gráficos A, B e C representam, respectivamente, destilações: 

O Spray-Dryer pode ser utilizado para a secagem de leite de levedura excedente do processo de fermentação alcoólica para produção de levedura seca comercial. Sabe-se que o leite de levedura contém 60% de sólidos e 40% de água, que deve ser removida pelo Spray-Dryer para atingir 20% de umidade na levedura. Assim, a fração de água eliminada pelo equipamento, tomando como base a alimentação do Spray-dryer, é

O engenheiro de uma indústria necessita projetar um sedimentador com o objetivo de concentrar uma suspensão que possui vazão de 300 m³ /h, desde 3,0 kg/m³ até 30 kg/m³ de sólidos suspensos. O engenheiro admitiu como desprezível a massa de sólidos no clarificado. Sendo assim, como resultado do projeto do sedimentador, os valores da vazão de lama que foi espessada e da vazão de clarificado foram, correta e respectivamente,

A destilação é uma operação unitária que tem por objetivo separar os constituintes de uma mistura líquida por meio da diferença de volatilidade. No desenvolvimento de projetos de colunas de destilação para a separação de compostos binários (A e B), a figura a seguir é bastante prática e amplamente utilizada.

Diagrama isobárico da temperatura em função da fração molar do componente

A

Com relação à figura apresentada, é correto afirmar que

Secar um sólido significa remover certa quantidade de água ou de outro líquido do material sólido para reduzir sua umidade a um valor desejado. A secagem é, geralmente, a etapa final de um processo, vindo antes apenas da embalagem do produto. Com relação a essa operação unitária, assinale a alternativa correta.

Modernas plantas de dessalinização utilizam a osmose reversa como processo para dessalinizar águas salobras e águas do mar. É correto afirmar: