Prova_1_2021-1_remoto

Prévia do material em texto

Prova 1 – Controle e Monitoramento de Poluentes Atmosféricos 
Professor - Claudinei 
Nome - 
1) O diagrama de blocos apresentado na Figura 1 representa um esquema de rotas 
alternativas de controle e reaproveitamento de uma indústria atuando nos poluentes 
atmosféricos gerados durante a combustão na caldeira. Sabe-se que a caldeira (Bloco 1) 
opera a T=400ºC, os gases saem com vazões maiores que 106 m3/hora e utiliza carvão 
como combustível (teor S >2%). Responda o item (a) baseado no diagrama. 
a) A partir do Bloco 1, defina a melhor rota operacional (A, B ou C) e explique sua 
escolha detalhadamente (escreva todas as reações químicas quando houver e motivo de 
escolher os equipamentos). (1,5 ponto) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2) Uma Indústria de vidro utiliza as rotas de controle da poluição do ar descritas na Figura 
2. No ponto (A) existe um trocador de calor e a temperatura diminui de 1800ºC para 
400ºC. Sabe-se que a temperatura dos gases que saem da caldeira é de 2000ºC. 
Responda os itens (a), (b) e (c) baseado na Figura 2. (3,0 pontos) 
 
Figura 2 – Esquema de tratamento e abatimento de poluentes. 
 
 
a) Quais são os poluentes abatidos/controlados nos pontos (1) e (3). Explique os 
processos e/ou equipamentos se ocorrerem. Sabe-se que no ponto (1) o reagente 
empregado possui cerca de 90% de cal hidratada seca. 
b) Caso no ponto (A) não ocorresse a redução de temperatura para 400ºC, você 
alteraria o abatimento do ponto (3)? Explique e justifique sua resposta. 
c) A caldeira opera com uma relação de ar/combustível de 25,0. Qual tipo de NOx é 
formado e como poderia resolver este problema (medida indireta)? Explique e 
justifique sua resposta. 
 
 
 
 
 
 
 
3) Uma unidade de Controle e Reaproveitamento de poluentes atmosféricos foi instalada 
em uma siderúrgica. O processo empregado é o SNOX que consiste em controlar NOx e 
reaproveitar SOx. A planta opera a uma temperatura de 400ºC e vazões (> 106 m3/h) 
com teor de enxofre de aproximadamente 5%. O processo é apresentado a seguir (SNOX 
process for combined treatment of NOx and SOx) na Figura 3: (3,0 pontos) 
 
Figura 3 – Esquema de tratamento SNOX. 
 
Responda: 
a) Explique e justifique qual/ou quais equipamento você escolheria no item 3 da 
planta. 
b) Caso a indústria resolva reaproveitar o SOx para produção de gesso, explique e 
discuta todas as mudanças que serão necessárias na planta (Coloque as reações 
químicas envolvidas na sua escolha se houverem). 
c) Considerando que a indústria não queira reaproveitar o SOx, quais mudanças nos 
processos e equipamentos serão necessário na nova planta? (Explique e discuta 
detalhadamente suas escolhas). 
 
 
 
 
 
 
 
 
4) Existem diversos processos regenerativos e não-regenerativos sendo utilizados nas 
industrias. Um processo bastante difundido no mundo é o processo de Wellman-Lord. 
Este processo é o regenerativo mais bem estabelecido que utiliza uma solução aquosa 
de sulfito de sódio como solvente. O diagrama deste processo é apresentado na Figura 4 
a seguir. (1,0 ponto) 
Responda: 
a) Sabendo-se que a planta tem uma caldeira operando em altas temperaturas (> 
1800ºC) e altas vazões (> 106 m3/h). Está faltando um equipamento de controle na 
planta, muito importante. Aonde e qual seria? Explique e justifique sua resposta. 
 
Figura 4 – Esquema de tratamento utilizando o processo de Wellman-Lord. 
 
 
 
5) Uma estação de monitoramento ao redor da indústria vem monitorando os poluentes 
legislados emitidos pelas chaminés. Responda: (1,5 ponto) 
 
a) A concentração formada de O3 está acima da legislação. Como a indústria poderá 
resolver este problema? Apresente duas soluções técnicas. 
b) A caldeira da indústria está operando com a relação ar/combustível no valor de 
10,5. Qual tipo de NOx é formado e que medida indireta poderá resolver este 
problema? 
c) Qual a importância, em termos de saúde pública, de se controlar os PI emitidos 
pelas indústria.