Questões de Concurso Público Petrobras 2018 para Engenheiro de Processamento Júnior

Na separação de uma mistura multicomponente, é importante conhecer certos parâmetros, para se proceder ao projeto da coluna de destilação que seja capaz de alcançar a separação pretendida. Há, por exemplo, correlações relacionando o número de estágios ideais, para uma dada razão de refluxo (R) finita, com o número mínimo de estágios (N_min) e a mínima razão de refluxo (R_min).
Sobre os parâmetros mínimos, obtidos considerando estágios de equilíbrio, tem-se que

No conhecido processo de destilação azeotrópica para a separação de etanol de água, benzeno é adicionado como arrastador. O benzeno é relativamente não polar, enquanto a água é altamente polar, e o etanol é moderadamente polar. O benzeno forma com água e álcool, à pressão atmosférica, um azeótropo ternário heterogêneo. O processo é mostrado na Figura abaixo.


A alimentação é composta pelo azeótropo de etanol-água (etanol, 89 % molar). No processo, todas as 3 colunas operam à pressão atmosférica. Verifica-se que a saída do topo da 1^a coluna passa por um condensador e segue para um decantador. As saídas de topo da 2^a e 3^a colunas retornam a pontos apropriados da 1^a torre. Os fundos das colunas estão equipados com refervedores.
Quanto às correntes de fundo, a saída da 1^a coluna pode ser descrita como

Uma mistura binária alimentada a uma vazão molar F, com composição de 50 % do componente 1 e 50 % do componente 2, é submetida a uma destilação flash a uma pressão do separador de 0,101 MPa. Do tambor flash, obtém-se uma corrente vaporizada com vazão molar V e fração molar do componente mais volátil y_D. A corrente líquida de fundo tem vazão molar B e fração molar do mais volátil x_B. Assume-se que as fases vapor e líquido estão em equilíbrio, sendo a curva de equilíbrio exibida na Figura abaixo.


Se a razão V/F = 0,2 é alcançada, são obtidas, aproximadamente, pela destilação flash, as composições:

Há colunas recheadas e há colunas de pratos. É característica das colunas de pratos a

Dados para uma mistura ternária composta por A (soluto), B (diluente original) e S (solvente de extração), a uma dada temperatura, são apresentados no diagrama triangular abaixo.


O sistema apresenta uma condição nominal, indicada no diagrama por um pequeno círculo localizado sobre uma linha de amarração. Logo, as fases atuais do sistema em equilíbrio são dadas pelas terminações dessa linha na curva de solubilidade.
Com as informações obtidas, pode-se concluir que o percentual mássico de B, na fase de extrato da mistura em equilíbrio, possui, aproximadamente, o valor de