Questões de Concurso Para engenharia química

A reação A → Produtos, isotérmica, em fase líquida, é conduzida em um reator CSTR. Considere a curva 1/r & X, em que r é a taxa da reação e X a conversão do reagente, conforme ilustrado no Gráfico abaixo. Em um sistema industrial, para uma vazão de molar do reagente da entrada  F_A,0 = 2 kmol / min , obtém-se uma conversão de 40%.







Deseja-se aumentar a conversão global para cerca de 80% com a adição de um segundo reator CSTR, em série com o primeiro.
O volume total, em m³ , dos dois reatores é, aproximadamente,

No sistema abaixo estão representadas as informações das conversões por passe e recuperações de um reagente A na corrente do separador. 







Nessas condições, a conversão global do reagente A é, aproximadamente,

Um poço de gás associado (óleo + gás) produz aproximadamente:

• 700 m³ /dia de óleo (medidos na condição de 300 K) • 12.000 m³ /dia de gás natural (medidos na condição de 300 K, 1 atm)

Considerando-se uma condição de escoamento de 360 K e 15 atm e densidade do líquido constante, a vazão volumétrica total (gás + líquido), em m³ /dia, é, aproximadamente,

No sistema de água de resfriamento, cerca 100 t/h de água circulam para os trocadores de calor, conforme a Figura abaixo. A concentração de contaminante, predominantemente dureza da água, na corrente de alimentação de água fresca (make up) obriga a existência de uma purga (blow down), para que não se acumulem impurezas no sistema.  







Sabe-se que a dureza da corrente de purga (blow down) é cinco vezes a dureza da corrente de make up (entrada de água fresca) e que 8% da água que entra na torre é evaporada.
Sabe-se também que a dureza da água é da ordem de partes por milhão, e tais impurezas não saem na corrente de água evaporada.
A vazão de make up, em t/h, é, aproximadamente,

Considere o reator de reforma de metano, em fase gasosa, ilustrado na Figura. 

Nesse processo, são admitidas as seguintes reações principais:

CH₄ + H₂ O ⇌ CO + 3 . H₂

CH₄ + 2H₂ O ⇌ CO₂ + 4H₂

Sabe-se que a mistura reacional é dividida em diversos reatores menores (tubos reacionais). Como as reações de reforma são endotérmicas, há necessidade de aquecimento, o que é feito pela queima de combustível (geralmente o próprio metano) no forno que envolve os tubos reacionais.

Na condição representada na Figura, a mistura reacional entra a 500ºC e 15 atm e sai a cerca de 890ºC.

Nessas condições, conclui-se que

Considere o fracionamento de um composto representado na Figura abaixo, operando em regime permanente. 

Todas as correntes 1, 2 e 3 são líquidas, com capacidades caloríficas de aproximadamente 5 kJ/(kgºC). Admita as seguintes informações sobre as diferenças de temperatura entre as correntes 2 e 1, as correntes 3 e 1 e a taxa de calor trocado no trocador Tr1 por vazão mássica da corrente 1 :

Nessas condições, a razão  em kJ/kg, é, aproximadamente,

Seja a equação de estado de Van der Waals para um gás não ideal:

onde: P é a pressão; V, o volume; N, o número de moléculas; T, a temperatura; k_B, a constante de Boltzmann; e a e b são constantes.

No Sistema Internacional (SI), as unidades para a e b são, respectivamente,

Considere as três relações de Maxwell propostas abaixo.

É(são) verdadeira(s) APENAS a(s) relação(ões)

Um mole de gás ideal monoatômico sofre um processo de expansão isotérmica, na temperatura T, entre os volumes V₀ e 3V₀ , e o trabalho realizado por esse gás é W₁ . Um mole de outro gás ideal, diatômico, sofre o mesmo processo de expansão isotérmica, na mesma temperatura T, também entre os volumes V₀ e 3V₀ , e, nesse caso, o trabalho realizado será W₂ .
Nesse contexto, o valor W₂ /W₁ é igual a

O engenheiro de processos de uma refinaria de petróleo está projetando uma nova coluna de destilação para separar uma mistura de hidrocarbonetos em diferentes frações, incluindo gasolina, querosene e óleo diesel, e está em dúvida se deve usar pratos ou recheios na coluna.
Para sanar sua dúvida, esse engenheiro deve considerar que

O engenheiro responsável de uma refinaria de petróleo está projetando uma coluna de destilação para separar uma mistura de hidrocarbonetos em diferentes frações, incluindo gasolina, querosene e óleo diesel. Diante disso, é necessário determinar o número de unidades de transferência para alcançar a separação desejada.
Considerando-se que a coluna de destilação possui 20 estágios teóricos e o número de unidades de transferência é 2, a altura equivalente ao estágio teórico é

Em uma indústria química, produz-se um gás de exaustão contendo dióxido de enxofre. Desejando removê-lo antes de liberar o gás na atmosfera, o engenheiro chefe decide usar um sistema de absorção.
Diante desse cenário, verifica-se que, no processo de

O processo de uma indústria química separa uma mistura binária de etanol e água, usando uma coluna de destilação para a produção de uma corrente de etanol com uma pureza mínima de 95%.
Admitindo-se o processo acima descrito, o Método McCabe-Thiele é 

Em uma fábrica de produtos químicos, opera-se um processo de destilação binária multiestágios para separar uma mistura de acetona, componente I, e água, componente II, com o objetivo de produzir uma corrente de acetona pura.
Considerando-se a destilação binária multiestágios, verifica-se que a(o)

Um engenheiro de processos está projetando um sistema de destilação para separar uma mistura ternária de líquidos, que consiste em acetona (I), etanol (II) e água (III). Para auxiliar no projeto, ele utiliza um diagrama triangular de composição ternária, onde os vértices representam os componentes puros I, II e III.
A principal utilidade desse diagrama triangular é

Uma indústria química produz um produto que requer a separação de um componente solúvel, componente I, em uma corrente líquida utilizando um solvente, componente II.
O fator que influencia diretamente a eficiência da extração líquido-líquido é a

O engenheiro responsável de uma fábrica de produtos químicos precisa separar uma mistura azeotrópica de etanol e água para obter etanol de alta pureza, para isso, ele decide usar a destilação azeotrópica.
Considerando-se esse tipo de destilação, conclui-se que a destilação azeotrópica é um processo que

Em uma refinaria de petróleo separa-se uma mistura multicomponente de hidrocarbonetos em diferentes frações, incluindo gasolina, querosene, óleo diesel e resíduo.
O princípio fundamental na destilação multicomponentes para alcançar a separação descrita acima é a(o)

Em uma fábrica de produtos químicos, um sistema de controle é utilizado para manter a temperatura de um reator em um valor desejado. O engenheiro de controle de processos analisou a resposta do sistema e decidiu traçar um Diagrama de Bode para avaliar a estabilidade e o desempenho do controlador.
Diante desse contexto, o(s) objetivo(s) principal(is) do Diagrama de Bode é(são)

Em uma planta industrial está sendo projetado um sistema de trocadores de calor para resfriar um fluido quente a 180°C antes de descarregá-lo no ambiente. O engenheiro responsável tem a opção de escolher entre dois tipos de trocadores de calor: um trocador de calor de casco e tubos e um trocador de calor de placas.
Sobre os limites termodinâmicos desses dois tipos de trocadores de calor, constata-se que o trocador de calor de