Questões da Prova CESGRANRIO - 2014 - Petrobras - Engenheiro(a) de Processamento Júnior

A eficiência da separação de misturas líquidas por destilação depende da área de contato líquido-vapor. Tanto os pratos como os recheios são utilizados para promover o contato íntimo entre o líquido descendente e o vapor ascendente. A fim de otimizar a eficiência e capacidade de um processo, escolhe-se utilizar colunas de pratos ou recheadas.

Para a separação de misturas complexas e com pontos de ebulição próximos, as colunas recheadas são, normal- mente, escolhidas porque

No  processo  industrial,  descrito  pelo  fluxograma  a seguir, um fluido  passa  por  um  trocador  de calor, perdendo  1.500 kJ/s e,  em seguida, passa  por  um compressor,  que  realiza  trabalho a uma taxa de 500 kJ/s e apresenta  uma  eficiência  termodinâmica  de 75%.
                                                    


Desprezando-se as perdas de calor em outras etapas, a variação total de entalpia do fluido (em kJ/s e em módulo) no decorrer do referido processo é de

Dois tanques cilíndricos distintos, equipados com aquecedor elétrico, operando em paralelo, aquecem separadamente um mesmo tipo de líquido com densidade ρ e calor específico C_p . Cada tanque apresenta apenas uma corrente de entrada e uma de saída, é bem agitado e não perde calor para o ambiente. As condições de operação contínua, no regime permanente, de cada tanque são apresentadas a seguir.

TANQUE 1: as vazões mássicas de entrada e de saída são iguais a W; o volume no tanque é V; e a temperatura da corrente de saída é ΔT superior à da corrente de entrada.

TANQUE 2: as vazões mássicas de entrada e de saída são iguais a W/2; o volume no tanque é 4V; e a temperatura da corrente de saída é 2ΔT superior à da corrente de entrada.

Para a manutenção dessas condições, as taxas de calor Q₁ e Q₂ cedidas pelos respectivos aquecedores elétricos dos tanques 1 e 2 são tais que

Em uma refinaria, uma torre de resfriamento opera com a corrente de saída de ar a 41  °C com umidade relativa de 80%, sendo a vazão total da corrente igual a 2.000 kmol . h^-1 .

Se a vazão de vapor de água que entra com a corrente de ar na torre é 58 kmol . h^-1 , a taxa de água evaporada na torre, em kmol .h^-1 , é, aproximadamente, de

Dado Pressão de vapor de água a 41°C ≈ 0,08 atm