Questões de Concurso Para engenheiro químico

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

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

Em uma aplicação de absorção gasosa em uma coluna de recheio, foram calculados os parâmetros NTU (número de unidades de transferência) e HTU (altura de unidades de transferência) para um caso de vapor diluído absorvido do gás no líquido.
Esses parâmetros são tais que:

Na separação gás-sólido, em ciclone, a

Dois diagramas de temperatura contra composição de equilíbrio, Txy, um deles para o sistema benzeno-tolueno à pressão P, e o outro, para o mesmo sistema à pressão P*, são apresentados abaixo na mesma Figura. Os valores da pressão não são apresentados aqui, mas se informa que eles são diferentes entre si.


Considere, para fins de análise, a Figura delimitada em 5 regiões:
I – região acima da curva Ty-P*; II – região entre as curvas Tx-P* e Ty-P*; III – toda a região acima da curva Ty-P; IV – região entre as curvas Tx-P e Ty-P; V – região abaixo da curva Tx-P.
A região que apresenta coexistência de duas fases para a maior das duas pressões é a