prova 1 TRG 2021

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA 
Departamento de Engenharia Química 
Disciplina: Tratamento de resíduos gasosos 
 
ALUNO: 
MATRÍCULA: 
 
 PROVA 1 
 
 
1-a) Calcule a eficiência de coleta de um ciclone alta eficiência (Swift) com um 
diâmetro da seção cilíndrica de 180 cm. A vazão volumétrica do ar a ser tratado é de 
283 m
3
/min com uma densidade de 1,00 kg/m
3
 e viscosidade de 0,06 kg/m.h. As 
partículas presentes na corrente gasosa apresentam uma densidade de 1200 kg/m
3
 e sua 
distribuição granulométrica das partículas está apresentado abaixo (2,5 pontos). 
 
j Faixa de tamanho (µm) Fração Mássica 
1 0-5 0,02 
2 5-10 0,10 
3 10-20 0,20 
4 20-50 0,30 
5 50-70 0,20 
6 70-90 0,10 
7 90-100 0,08 
 
b) Assumindo um valor de K=16, determine também a queda de pressão no ciclone. 
 
Dados: Dimensões clássicas para o ciclone de alta eficiência de Swift. 
Altura de entrada (H/D) 0,44 
 
Largura de entrada (W/D) 0,21 
Comprimento da seção cilíndrica (Lb/D) 1,40 
Comprimento da seção cônica (Lc/D) 2,50 
Diâmetro da seção de saída do gás (De/D) 0,40 
 
2- Uma corrente gasosa apresenta poluentes de dióxido de enxofre no qual será 
necessário tratar antes de serem lançados para atmosfera. Dentre os equipamentos, 
encontram-se disponíveis um absorvedor com preenchimentos e um absorvedor tipo 
lavador por aspersão. 
a) Você como o engenheiro responsável pelo processo deve justificar ao diretor da 
empresa, o motivo da tal escolha. 
2 
 
b) Caso você tenha apenas a opção do lavador por aspersão, como se consegue 
aumentar a eficiência de coleta durante a operação do processo. Justifique. 
(1,5 Pontos). 
 
 
 
3- Estimar a temperatura requerida para um reator isotérmico PFR para a incineração do 
Benzeno com eficiência de destruição de 99,9 % e um tempo de residência no 
incinerador de 0,5 s. 
Dados: Z´=2,4.10
11
, yO2=0,15, P=1atm, MM Benzeno=78 e Tauto-ignição =1075
 o
F (2,5 
Pontos). 
a) Calcule a temperatura de incineração pelo método de Lee et.al. 
b) Calcule a temperatura de incineração pelo método de Cooper et.al. 
 
Fórmula molecular: C6H6; 
 
 
4) Em uma indústria de tintas existe um problema de emissão de compostos orgânicos 
voláteis durante o processo de produção. Nesta indústria existem duas correntes 
gasosas: 
a) Uma com concentrações mais elevadas com cerca de 5000 ppm. 
b) Uma outra com concentrações mais baixas com cerca de 1000 ppm. Descreva os 
equipamentos que podem ser aplicados em cada corrente gasosa e justifique a escolha 
dos equipamentos para tal corrente. (1,5 Pontos). 
 
5) Um sistema de adsorção de leito fixo consistindo de área de 120 ft
2
 e altura de 3 ft é 
utilizado para a remoção de hexano. A vazão da corrente gasosa é de 15000 ft
3
/min e 
contém uma concentração de 2000 ppm de hexano a uma temperatura de 569 
o
R e uma 
pressão de 1 atm. A capacidade de operação do leito é de 8 lbm de hexano para 100 lbm 
de carvão. As propriedades físicas do carvão são: 30 lbm/ft
3
, ɛ=0,30 e o diâmetro da 
partícula é de 0,011 ft. As propriedades do gás são: R=0,73 atm.ft
3
/lbmol.
 o
R; Mm=29 
lbm/lbmol e µ=0,047 lbm/h.ft (2,0 Pontos). 
Calcular a queda de pressão no leito fixo utilizando a Equação de Ergun.