Questões de Concurso Público Transpetro 2023 para Profissional Transpetro de Nível Superior - Junior: Ênfase 26: Engenharia Química

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 

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

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

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,

Uma patente de FCC propõe reciclar 40% da corrente de óleo pesado não convertido, conforme ilustrado na Figura abaixo. 






A reação global é a descrita abaixo.

óleo pesado → Leves + GLP + (óleo leve) + Nafta

As composições mássicas na saída do reator estão descritas na Tabela da Figura. Considere que as recuperações no vaso de separação e na coluna de destilação são praticamente totais em relação aos compostos apresentados.
A conversão global de óleo pesado é, aproximadamente,