Problemas de Engenharia Química

Prévia do material em texto

01 (1,0 pontos) A figura abaixo apresenta o esboço de um rim artificial, um dispositivo 
médico usado para remover metabólitos residuais do sangue em caso de disfunção renal. 
O fluido de diálise passa sobre um cilindro oco de membrana sintética, através da qual os 
metabólitos residuais se difundem a partir do sangue. O sangue é alimentado na unidade 
a uma taxa de 220 mL/min, enquanto o sangue regenerado deixa o processo a 215 
mL/min. Quanta água e uréia (o principal metabólito residual) passa para o dialisado se a 
concentração de uréia no sangue é de 2,30 mg/mL na entrada e de 1,70 mg/mL na saída 
? Se o fluido de diálise entra na unidade a uma taxa de 1500 mL/min, qual é a 
concentração de uréia no dialisado? 
 
 ‘ 
 Saída de dialisado 
 Rim artificial 
 
Saída de sangue 
 
 
 Entrada de 
 
 Sangue 
 
 Entrada de dialisado 
 
 
02 (1,5 pontos) Aldeído fórmico pode ser produzido pela reação de metano e oxigênio na 
presença de um catalisador, gerando também dióxido de carbono como produto 
indesejável de acordo com as reações: 
 
 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 
 DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E TECNOLOGIA 
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
 
 
PRIMEIRA AVALIAÇÃO DE PRÍNCIPIOS DOS PROCESSOS QUÍMICOS 
 
 
 
Professora: Izabelly Larissa Lucena Período 2020.1 
 
ALUNO(A):-------------------------------------------------------------------------------------------- 
MATRÍCULA: 
 
 
 
DATA: ----------/-----------/----------- 
 
 
 
Se o produto efluente do reator contém em porcentagem molar: 
HCOH=45,4%, CO2=0,8%, CH4=3,8%, H2O=47,0% e O2=3,0% 
Calcule: 
a. A porcentagem do reagente em excesso 
b. A porcentagem de conversão do metano 
c. A porcentagem de rendimento do aldeído fórmico 
d. A seletividade do aldeído fórmico em relação ao CO2 
 
03 (1,0 pontos) A Figura 2 mostra um processo de separação em três estágios. A razão 
de P3/D3 é 3, a razão de P2/D2 é 1 e a razão de A para B na corrente P2 é de 4 para 1. 
Calcule a composição e a porcentagem de cada componente na corrente E. 
 
04 (1,5 Pontos) Encontre quantos quilogramas de reciclo existem por quilograma de 
alimentação para o diagrama de blocos abaixo: 
 
 
05 (1,0 Pontos) Examine o processo representados na figura abaixo. Cada bloco 
representa um sistema. Para cada um deles, estabeleça se 
 
a. O processo opera em: 
1. Estado estacionário 
2. Estado não estacionário 
3. Uma condição desconhecida 
 
b. O sistema é: 
1. Fechado 
2. Aberto 
3. Nenhum dos dois 
4. Ambos 
 
A linha ondulada na figura representa o nível de líquido quando o escoamento se inicia. 
No caso (c) o tanque permanece cheio. 
 
06 (0,5 pontos) Por meio dos balanços de massa apropriados, estabeleça se os processos 
listados abaixo são sistemas abertos ou fechados: 
a. O ciclo completo do carbono na terra 
b. O ciclo do carbono em uma floresta 
c. O motor de popa de um barco 
d. Seu ar condicionado doméstico em relação ao fluido refrigerante 
 
07 (1,0 pontos) No processo mostrado abaixo. A unidade I e um extrator por solvente 
líquido-líquido e a unidade II e o sistema de recuperação do solvente. 
Para as finalidades de projeto, os tamanhos dos tubos para as correntes C e D foram 
obtidos pelos projetistas a partir dos seguintes valores: C=9630 lb/L e D=1510 lb/h. 
Esses valores estão corretos? Explique através de cálculos apropriados. 
 
 
08 (1,5 pontos) Um processo de produção de cloro promove a oxidação de cloreto de 
hidrogênio com ar, de acordo com reação abaixo: 
 
O gás efluente do reator tem a seguinte composição: HCl= 16,44%, Cl2=12,50%, 
H2O=12,50%, O2=7,36% e N2=51,2%, Calcule: 
 
a. A conversão do HCl 
b. A conversão do O2 
c. A porcentagem em excesso de ar. 
 
09 (1,0 pontos) Várias correntes são misturadas, como mostrado na figura abaixo. 
Calcule as correntes desconhecidas, em kg/min: