Questões de Concurso Comentadas por alunos sobre operações unitárias em engenharia química e química industrial

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

Cinco experimentos de filtração de uma suspensão de um sal em água foram conduzidos em laboratório. Foram mantidas constantes todas as condições experimentais em todos os experimentos, exceto a queda de pressão (Δp), que foi variada em cinco níveis distintos resultantes, um para cada experimento. Os resultados em termos da razão ‘tempo de filtração’ por ‘volume de filtrado’ (t/V) versus ‘volume de filtrado’ são exibidos na Figura abaixo, onde cada reta numerada descreve o comportamento para um experimento.


Analisando-se os coeficientes linear e angular de cada reta, verifica-se que o experimento conduzido com o menor Δp foi o