Destilação é um processo de separação que se baseia na distribuição dos componentes de uma mistura em uma fase vapor e uma líquida. Os componentes serão separados segundo suas volatilidades. Nos destiladores, os componentes mais voláteis se direcionam para as regiões mais ao topo do equipamento, enquanto as menos voláteis vão para o fundo. O vapor que chega ao topo é condensado e parte é retirado como produto (destilado) e outra parte retorna para o destilador. O líquido que chega ao fundo se direciona para um ebulidor para que os componentes mais voláteis, que foram arrastados para o fundo, possam retornar para o equipamento na forma de vapor, enquanto parte é removida (resíduo).

Para aumentar a eficiência dos destiladores, é comum aquecer a alimentação utilizando calor proveniente do resíduo do processo.

Fonte: Arquivo da Banca Elaboradora.

Considere uma operação em que são alimentados 200kg/h de uma mistura de A e B, que contém 40% em massa do componente A. Deseja-se que o destilado contenha 95%m/m de A e que somente 5% de A alimentado saia no resíduo.

As correntes de destilado e resíduo são, respectivamente:

O processo de osmose reversa ocorre quando se força uma solução através de uma membrana semipermeável, a qual permite que o solvente atravesse, mas retém o soluto. Assinale a alternativa correta em relação a esse processo.

Sobre a figura cascata multiestágio com refluxo da fase L e aplicações do refluxo, informe se as afirmativas abaixo são verdadeiras (V) ou falsas (F) e, em seguida, assinale a alternativa que apresenta a seqüência correta.

( ) O refluxo apresentado na figura é raramente usado na destilação, pois requer a adição de uma corrente de vapor extra V_n+1. Usa-se o refluxo simples, ocasionalmente, quando se quer separar água de um componente mais volátil; então a corrente V_n+1 é constituída por vapor de água. 

( ) O número de estágios de equilíbrio necessários para uma dada separação pode ser calculado por Δ = L₀ + V_i= L_nV_n+1

( ) Um balanço total de massa em toda a cascata é F = V₀ + D + L_N + V_N+i.


( ) Na extração líquido-líquido, o refluxo do extrato (L₀) pode ser empregado para se ter maior recuperação do soluto no extrato. Neste caso, o solvente é removido de V_i, no separador de solvente (C), para produzir o líquido (L_c) com uma concentração baixa de solvente, parte do qual é o extrato produto (D) e outra parte é o extrato refluxo (L₀). 

Sobre o contato multiestágio em contracorrente, analise as afirmativas.

I. Balanço de massa total: L₀ - V_N+1 = ∑ = L_N - V₁.

II. Balanço de massa de um componente:  L₀x₀ + V_N+1Y_N+1 = ∑Z_∑ =   L_Nx_N + V₁y₁.

III. Balanço de energia: L₀h₀ + V_N+1H_N+1 = ∑h_∑ = L_Nh_N + V₁H₁

 As operações unitárias são pertinentes aos processos separativos que dependem apenas das diferenças das propriedades físicas e não do comportamento químico. Estes processos ou se fundamentam sobre uma diferença na composição das fases em equilíbrio ou sobre uma diferença na taxa de transferência de massa dos constituintes da mistura. A respeito dos processos de separação, informe se as afirmativas abaixo são verdadeiras (V) ou falsas (F) e, em seguida, assinale a alternativa que apresenta a seqüência correta.    ( ) No processo de destilação, o efeito final é a diminuição da concentração do componente mais volátil no vapor e do componente menos volátil no líquido.  ( ) No equipamento de absorção, o absorvente líquido está acima do seu ponto de bolha e a fase gasosa está abaixo do seu ponto de orvalho.  ( ) Para extração líquido-líquido, emprega-se não só equipamento em estágios, mas também equipamento de contato contínuo.  ( ) A diálise é um processo de separação no qual se transfere massa através de uma membrana graças à força motriz proveniente de um gradiente de concentração. 

Além das técnicas de separação que se processam em contatos contínuos, existem outras que operam em estágios. A figura abaixo ilustra o contato entre as correntes leve e pesada no interior de uma coluna de estágios.

De acordo com a figura e operações em estágio, analise as afirmativas.

I. Balanço global: L_a + G_n+1 = L _n + G_a .

II. Balanço do componente A: x A_a L_a + y A_n+i G_n+1 = x A_n L_n+ y A_a G_a.

III. Como exemplo de equipamentos que operam por estágios, cita-se a torre de recheio.

Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)

As operações unitárias são etapas básicas dos processos de separação de componentes contidos numa mistura homogênea. Assinale a afirmativa que não se refere às operações unitárias.

Considere que uma centrífuga de raio r = 0,157 m, que gira a N = 1000 rev/min, é utilizada para centrifugar 2,25 kg massa. A força centrífuga desenvolvida em função da força da gravidade é de :

Relacione as operações de transferência de massa com suas respectivas descrições e, em seguida, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.

(1) Separação por membranas

(2) Destilação

(3) Adsorção

(4) Extração sólido-líquido

( ) a separação dos constituintes se fundamenta nas diferenças de volatilidade.

( ) a separação dos constituintes se fundamenta na dissolução seletiva da parte solúvel de um sólido em um dissolvente adequado.

( ) há transferência do constituinte de um fluido para a superfície de uma fase sólida.

( ) a separação dos constituintes se fundamenta na massa que é transferida através de uma membrana por efeito de um gradiente de concentração.

Nas transferências de massa em estado estacionário, as colunas empacotadas são utilizadas amplamente para proporcionar contato contínuo das fases fluidas, tal como é requerido para os processos de destilação e absorção. Também é possível utilizar colunas em pratos para estes processos de separação. Dentre as afirmativas abaixo, é incorreto afirmar que

Analise as características a seguir.

I - Permite obter elevadas velocidades de secagem, de forma que os tempos de secagem sejam menores que em outros métodos.

II - Apresenta um maior contato entre o ar seco quente e as partículas úmidas.

III- Possui uma maior uniformidade de temperatura em todos os pontos.

IV - Pode ser controlado de modo preciso.

Qual o nome do equipamento de secagem utilizado na indústria farmacêutica que apresenta as características acima?

Segundo A. Le Hir (1997), em relação ao processo de osmose reversa, é correto afirmar que: