Grátis: Em uma aplicação de absorção gasosa em uma coluna de recheio, foram calculados os parâmetros NTU (número de unidades de transferência) e HTU (altur... – Questões Respondidas

Operações Unitárias

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Em uma aplicação de absorção gasosa em uma coluna de recheio, foram calculados os parâmetros NTU (número de unidades de transferência) e HTU (altura de unidades de transferência) para um caso de vapor diluído absorvido do gás no líquido. Esses parâmetros são tais que:

a. HTU é diretamente proporcional ao coeficiente global de transferência de massa na fase gasosa.
b. HTU é diretamente proporcional à área de empacotamento por volume.
c. HTU é inversamente proporcional à vazão de gás.
d. NTU aumenta à medida que a concentração de saída do gás se aproxima do equilíbrio.
e. NTU diminui à medida que a concentração de entrada do gás se aproxima do equilíbrio.

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Lista de Exercícios de Operações Unitárias 3 - Concursos Brasileiros

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Vamos analisar cada uma das alternativas em relação aos conceitos de NTU (número de unidades de transferência) e HTU (altura de unidades de transferência) em processos de absorção gasosa. a) HTU é diretamente proporcional ao coeficiente global de transferência de massa na fase gasosa. - Incorreto. HTU é inversamente proporcional ao coeficiente de transferência de massa. b) HTU é diretamente proporcional à área de empacotamento por volume. - Incorreto. HTU é inversamente proporcional à área de empacotamento. c) HTU é inversamente proporcional à vazão de gás. - Correto. Aumentando a vazão de gás, a HTU tende a diminuir, pois há uma melhor eficiência na transferência de massa. d) NTU aumenta à medida que a concentração de saída do gás se aproxima do equilíbrio. - Incorreto. NTU tende a diminuir à medida que se alcança o equilíbrio. e) NTU diminui à medida que a concentração de entrada do gás se aproxima do equilíbrio. - Incorreto. NTU não se comporta dessa forma. Portanto, a alternativa correta é: c) HTU é inversamente proporcional à vazão de gás.

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O gráfico abaixo representa o diagrama de fases líquido-vapor de uma mistura contendo dois componentes, A e B. Com base no diagrama e acerca dos processos de destilação dessa mistura, julgue os itens que se seguem.
a. () No diagrama, a região delimitada pelas duas curvas indica as composições das fases líquido e vapor em equilíbrio, que podem ser quantificadas pela regra da alavanca.
b. () Partindo-se de uma mistura com composição “a”, no ponto de orvalho, a composição do condenado do condensado será “a”.
c. () Para uma destilação fracionada, o número de pratos teóricos que permite separar o componente A puro é superior a dois.
d. () Caso fosse utilizada destilação a pressão reduzida (flash), o ponto de bolha seria mais baixo que o valor observado na destilação comum, pois a pressão de vapor do líquido se igualaria à pressão externa a uma temperatura inferior.
e. (__) Caso a mistura apresentasse forte desvio da lei de Raoult, as composições das fases vapor e líquida no ponto azeotrópico não se alterariam ao longo do tempo, apesar de serem diferentes.

Acerca de torres de separação, julgue os itens seguintes.
a. () A altura de uma unidade de transferência pode ser definida como uma medida da eficiência da separação, por uma fase A, de um componente B contido em uma fase C.
b. () O número de unidades de transferência em uma torre é calculado em função do grau de separação que se deseja obter.
c. () A operação de uma torre abaixo denominada vazão de inundamento não é desejável, tendo em vista que o contato íntimo entre as fases não será garantido.
d. () A eficiência de uma torre recheada pode ser modulada pela razão área superficial/volume do recheio.
e. (__) A força motriz de separação permanece constante ao longo de todo o percurso em uma torre, uma vez que ela depende apenas da natureza das fases envolvidas.

Num processo de destilação, tem-se uma mistura de etano, propano e butano, no qual se consegue um destilado com vazão 180 kmol/h com concentração molar de 70% de etano e 25% de propano (molar). A alimentação da torre é de 400 kmol/h, e a composição dessa corrente é de 40% etano e 30% butano (molar). A vazão da base, em kmol/h, e o teor de butano, em valor molar, são, respectivamente,

a. 111 e 60 %
b. 220 e 50%
c. 220 e 60%
d. 580 e 19 %
e. 580 e 50%

Numa coluna de destilação para separação de benzeno e tolueno, a alimentação é feita em temperatura no ponto de bolha da mistura do prato de alimentação. Nessa coluna de destilação, a corrente de alimentação que entra no prato
a. vai, em sua totalidade, compor a corrente de líquido descendente do prato, sendo que o equilíbrio líquido-vapor fica inalterado.
b. vai, em sua totalidade, compor a corrente de líquido ascendente do prato, sendo que o equilíbrio líquido-vapor fica inalterado.
c. vai dividir-se em líquido e vapor, sendo que o equilíbrio líquido-vapor fica alterado pela adição de massas nas correntes de líquido e vapor na coluna.
d. condensa parte do vapor da corrente ascendente do prato, logo ocorre um deslocamento do equilíbrio líquido-vapor para formação de líquido.
e. vaporiza parte do líquido da corrente descendente do prato, logo ocorre um deslocamento do equilíbrio líquido-vapor para formação de vapor.

Cebola triturada é espalhada na bandeja do secador, formando uma camada com espessura de 20,0 mm. A cebola é submetida ao processo de secagem em condições de velocidade constante, sendo, posteriormente, embalada e comercializada. Somente a superfície superior dessa camada é exposta ao ar quente utilizado nesse processo. A taxa de secagem durante o período de velocidade constante é de 3,0 kg.h−1.m−2. A razão entre a massa de cebola seca e a área da superfície exposta à secagem é de 30,0 kg de sólido seco por 1,0 m² de superfície exposta. Qual o tempo necessário, em horas, para reduzir o teor de umidade livre inicial de 0,55 para 0,05 de uma camada de cebola triturada com espessura de 40,0 mm, usando as mesmas condições de secagem, com ar quente escoando pelas duas superfícies (superior e inferior) da bandeja de cebola?

a. 10,0
b. 5,0
c. 2,5
d. 2,0
e. 1,0

Em um sistema em equilíbrio, 3 mols de gás nitrogênio encontram-se saturados com 2 mols de vapor d’água a 333 K. Nessa temperatura, a pressão de vapor da água é 20 kPa. Nesse sistema, a pressão parcial do gás nitrogênio, em kPa, corresponde a

a. 13
b. 23
c. 30
d. 40
e. 80

Se a pressão de vapor da água a 30ºC é 4,30 kPa, então, em um ambiente em que a umidade relativa é 60%, a pressão parcial do vapor no ar parcialmente saturado por vapor d’água, em kPa, é igual a

a. 2,15
b. 2,58
c. 5,50
d. 7,17
e. 7,82

Uma corrente líquida de vazão 20,0 kg h−1 e composição percentual mássica de 60,0% de óleo e 40,0% de água é continuamente separada em separador água/óleo em duas correntes: uma corrente com 95,4% de óleo, e a outra corrente com 1,00% de óleo. Admitindo-se que não há acúmulo, a vazão mássica da corrente com menor concentração de óleo, em kg h−1, corresponde aproximadamente a

a. 3,20
b. 5,60
c. 7,50
d. 12,5
e. 15,8

Dois diagramas de temperatura contra composição de equilíbrio, Txy, um deles para o sistema benzeno-tolueno à pressão P, e o outro, para o mesmo sistema à pressão P, são apresentados abaixo na mesma Figura. Considere, para fins de análise, a Figura delimitada em 5 regiões: I. região acima da curva Ty-P; II. região entre as curvas Tx-P* e Ty-P*; III. toda a região acima da curva Ty-P; IV. região entre as curvas Tx-P e Ty-P; V. região abaixo da curva Tx-P. A região que apresenta coexistência de duas fases para a maior das duas pressões é a

a. I
b. II
c. III
d. IV
e. V

Uma mistura binária alimentada a uma vazão molar F, com composição de 50% do componente 1 e 50% do componente 2, é submetida a uma destilação flash a uma pressão do separador de 0,101 MPa. Do tambor flash, obtém-se uma corrente vaporizada com vazão molar V e fração molar do componente mais volátil yD. A corrente líquida de fundo tem vazão molar B e fração molar do mais volátil xB. Assume-se que as fases vapor e líquido estão em equilíbrio, sendo a curva de equilíbrio exibida na Figura abaixo. Se a razão V/F =0,2 é alcançada, são obtidas, aproximadamente, pela destilação flash, as composições:

a. xB = 0,80; yD = 0,90
b. xB = 0,50; yD = 0,50
c. xB = 0,46; yD = 0,66