Prova 1 210921

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS
PROCESSOS QUÍMICOS DE PRODUÇÃO 21/09/2021
QUESTÃO 1 (3 PONTOS)
No processo de fabricação de cimento ocorrem emissões de gases de efeito estufa (GEE) muito importantes. Além da emissão de CO2 devido à queima de combustíveis, quais outros processos contribuem de forma decisiva para o aumento da emissão desse gás? Forneça as equações envolvidas mais importantes. Em qual outro Processo Químico estudado podem ser observadas as mesmas reações?
O processo que contribuiu para o aumento da emissão desse gás é o processo de descarbonatação, CaCO3 -> CaO + CO2. Podem ser observadas as mesmas reações na produção de amonia e aluminio.
QUESTÃO 2 (10 PONTOS)
a) Apesar do gás natural apresentar composição variável dependendo da jazida explorada, geralmente seu poder calorífico é referenciado como sendo o do gás metano. Por que isso pode ser assumido? 
Porque dentro os gases que possuem composição dentro do gás natural o Metano é o que possui uma maior porcentagem entre eles, cerca de 70% do total.
b) Suponha um processo contínuo onde entra e sai metano à vazão me = (x Kg CH4/h) e ms = ( y Kg CH4/h). As vazões foram medidas e constatou-se que ms ≠ me. Cite pelo menos 3 motivos para que isso esteja ocorrendo. 
1. O metano está sendo consumido como reagente ou gerado como produto dentro da unidade.
2. Existe vazamento de metano do processo.
3.O Gás metano pode estar sendo retido no processo em superficies como paredes.
c) Explique qual o efeito sobre o poder calorífico caso este gás contenha um percentual elevado de vapor d’água em sua composição? 
A água é encontrada em grande parte dos combustíveis e nos sólidos em forma de umidade e traz com si duas consequências, aumenta a temperatura do ponto de orvalho do ácido sulfúrico causando corrosão e diminuí o poder calorifico da reação. 
d) Represente a equação de combustão completa do principal componente do gás natural, utilizando o ar seco como comburente, indicando todos reagentes e produtos 
CH4+202 → CO2+2H2O
QUESTÃO 3 (4 PONTOS)
Um processo industrial foi implantado na empresa de grande porte fabricante do polímero PKR. 
Um engenheiro descreve o processo como sendo “Sistema Fechado com Reação” 
Levando-se em conta o princípio básico de balanço de massa, preencha os retângulos na tabela abaixo com 0 (zero), + (sinal positivo) ou – (sinal negativo)
 
	Polímero PKR – Folha de processo
	Entrada de massa no sistema
	Saida de massa no sistema
	Geração de massa no sistema
	Consumo de massa no sistema
	Acúmulo de massa no sistema
	0
	
	
	
	
	
	0
	+
	-
QUESTÃO 4 (11 PONTOS)
Marque as opções V (verdadeiro) ou F (falso) para cada uma das afirmativas abaixo:
1.( F ) Um processo caracterizado por taxa de acúmulo negativa em relação a uma variável de processo é dito permanente
2.( f ) O refino de ferro gusa é um processo em batelada e tem como objetivo reduzir o percentual de carbono na massa e a formação de ligas metálicas diversas.
3.( V ) Buscando aumentar a temperatura de combustão obtida na queima de gás natural um engenheiro de processos pode recomendar o uso de oxigênio com grau de pureza elevado
4. ( v ) O cimento CPIII utiliza em sua composição escória de alto forno que confere ao produto maior impermeabilidade e durabilidade
5.( F ) O oxigênio geralmente presente nas moléculas de biomassa reduz o poder calorífico destes materiais
6.( v) A clinquerização é o processo físico-químico que ocorre dentro de um forno rotativo a alta temperatura.
7.( f ) A recuperação primária do petróleo atinge apenas 30% do conteúdo presente na jazida
8.( v ) As cinzas dos processos de combustão são resíduos inorgânicos que vem ganhando importância crescente como matéria prima em outros processos industriais, como por exemplo na indústria cimenteira
9.( F ) A quantidade de excesso ideal de ar para combustíveis gasosos é maior porque os processos industriais necessitam primeiro vaporizar o líquido.
10.( V ) A água presente em determinados combustíveis como a lenha é uma das razões pelo fato do poder calorífico ser menor nestes materiais.
11.( F ) A conversão catalítica do petróleo é uma importante etapa de valorização e produção de frações mais leves a partir de frações pesada
QUESTÃO 5 (6 PONTOS)
a) Explique quais as matérias primas usadas na fabricação de clínquer, e a importância do processo de moagem dessas materias primas para formação do cimento
O clínquer é o produto granulado que surge após a queima de calcário misturado com argila e pode receber adições (gesso, pozolana, fíler, calcário e escória).
 Das adições é feita a moagem de cimento a partir dos separadores dos componentes mineirais, o que é de grande importancia para manter a homogeneidade do material.
b) Descreva resumidamente o que são o sínter e a pelotização e sua importância da formação como carga para o alto forno na produção de ferro.
A pelotizaçao é um processo que permite granulometria mais fina e sua alimentação é realizada com “pellet feed”. Na concentração do minério, gera-se “sinter feed” e “pellet feed”. O “sinter feed” apresenta alto teor de ganga, devido à sua maior granulometria. O “pellet feed” é um material mais fino, com excelente liberação, já que apresenta alta concentração de ferro, ou seja, baixo teor de ganga. E possui grande importância para o uso no alto forno ,pois irá influenciar em características, como a hidratação e as
resistências inicial e final do cimento.
QUESTÃO 6 (1 PONTO)
Descreva brevemente quais os pontos da disciplina Processos Químicos de Produção que gostaria de ter visto nesta primeira etapa e não foram contemplados. Se tiver sugestões, fique à vontade para colocar aqui. E isso valendo um ponto.
Eu gostaria de ter visto um aprofundamento nas industrias de papel e celulose pois acho um tema bem amplo de ser estudade e muito importante pois serve para fabricação papel, fraldas descartáveis, tecidos, papel higiênico, absorventes, enchimento de comprimidos e tem um grande papel na economia brasilheira.