Diversos processos industriais, tais como o de produção de amônia, o de fabricação de metanol, o Fisher-Tropsch e o OXO, usam uma mistura de monóxido de carbono e hidrogênio largamente conhecida como gás de síntese. Uma das rotas de obtenção do gás de síntese é pela reforma do gás natural (mistura de hidrocarbonetos saturados leves, essencialmente metano, e compostos de enxofre, principalmente H₂S) com vapor de água em regime contínuo. Nesse processo, que opera a pressão constante e de forma contínua, em regime permanente, conforme ilustrado na figura abaixo, o gás natural (que, para simplificar, será aqui considerado uma mistura de apenas metano e H₂S) passa inicialmente em um reator contendo um leito fixo de óxido de zinco aquecido (reator de dessulfurização), onde o composto de enxofre é completamente eliminado da corrente, ocorrendo a retenção do enxofre no leito. O metano entra e sai desse reator a uma temperatura de 400 ºC, que é idêntica àquela do leito de catalisador. Cada mol de metano !$ (\overline{M}=16\,g\cdot mol^{-1}) !$, completamente dessulfurizado, é misturado com 3,5 mols de vapor de água !$ (\overline{M}=18\,g\cdot mol^{-1}) !$, e essa nova mistura é aquecida até 800 ºC. Então, essa mistura passa em um reator contendo um leito fixo de Ni suportado (reator de reforma), o qual é mantido a uma temperatura constante de 800 ºC, em que o monóxido de carbono é formado com 90% de rendimento, com uma variação de entalpia de !$ \Delta H=+52\,kcal \cdot mol^{-1}) !$. Na saída desse reator, tem-se uma mistura gasosa, a uma temperatura de 800 ºC, composta pelo monóxido de carbono !$ (\overline{M}=28 \,g\cdot mol^{-1}) !$ e gás hidrogênio !$ (\overline{M}=2 \,g\cdot mol^{-1}) !$ produzidos e pelo metano e vapor de água residuais.

O petróleo é matéria-prima para geração de muitos produtos da indústria química. Tais produtos são produzidos por meio de processos químicos projetados em escala industrial. Um dos equipamentos industriais mais utilizados são os reatores químicos de diversas formas e tamanhos.

Com base no texto acima, julgue o item a seguir, acerca de reatores químicos e reações químicas em processos industriais.

O petróleo é matéria-prima para geração de muitos produtos da indústria química. Tais produtos são produzidos por meio de processos químicos projetados em escala industrial. Um dos equipamentos industriais mais utilizados são os reatores químicos de diversas formas e tamanhos.

Com base no texto acima, julgue o item a seguir, acerca de reatores químicos e reações químicas em processos industriais.

Diversos processos industriais, tais como o de produção de amônia, o de fabricação de metanol, o Fisher-Tropsch e o OXO, usam uma mistura de monóxido de carbono e hidrogênio largamente conhecida como gás de síntese. Uma das rotas de obtenção do gás de síntese é pela reforma do gás natural (mistura de hidrocarbonetos saturados leves, essencialmente metano, e compostos de enxofre, principalmente H₂S) com vapor de água em regime contínuo. Nesse processo, que opera a pressão constante e de forma contínua, em regime permanente, conforme ilustrado na figura abaixo, o gás natural (que, para simplificar, será aqui considerado uma mistura de apenas metano e H₂S) passa inicialmente em um reator contendo um leito fixo de óxido de zinco aquecido (reator de dessulfurização), onde o composto de enxofre é completamente eliminado da corrente, ocorrendo a retenção do enxofre no leito. O metano entra e sai desse reator a uma temperatura de 400 ºC, que é idêntica àquela do leito de catalisador. Cada mol de metano !$ (\overline{M}=16\,g\cdot mol^{-1}) !$, completamente dessulfurizado, é misturado com 3,5 mols de vapor de água !$ (\overline{M}=18\,g\cdot mol^{-1}) !$, e essa nova mistura é aquecida até 800 ºC. Então, essa mistura passa em um reator contendo um leito fixo de Ni suportado (reator de reforma), o qual é mantido a uma temperatura constante de 800 ºC, em que o monóxido de carbono é formado com 90% de rendimento, com uma variação de entalpia de !$ \Delta H=+52\,kcal \cdot mol^{-1}) !$. Na saída desse reator, tem-se uma mistura gasosa, a uma temperatura de 800 ºC, composta pelo monóxido de carbono !$ (\overline{M}=28 \,g\cdot mol^{-1}) !$ e gás hidrogênio !$ (\overline{M}=2 \,g\cdot mol^{-1}) !$ produzidos e pelo metano e vapor de água residuais.

Diversos processos industriais, tais como o de produção de amônia, o de fabricação de metanol, o Fisher-Tropsch e o OXO, usam uma mistura de monóxido de carbono e hidrogênio largamente conhecida como gás de síntese. Uma das rotas de obtenção do gás de síntese é pela reforma do gás natural (mistura de hidrocarbonetos saturados leves, essencialmente metano, e compostos de enxofre, principalmente H₂S) com vapor de água em regime contínuo. Nesse processo, que opera a pressão constante e de forma contínua, em regime permanente, conforme ilustrado na figura abaixo, o gás natural (que, para simplificar, será aqui considerado uma mistura de apenas metano e H₂S) passa inicialmente em um reator contendo um leito fixo de óxido de zinco aquecido (reator de dessulfurização), onde o composto de enxofre é completamente eliminado da corrente, ocorrendo a retenção do enxofre no leito. O metano entra e sai desse reator a uma temperatura de 400 ºC, que é idêntica àquela do leito de catalisador. Cada mol de metano !$ (\overline{M}=16\,g\cdot mol^{-1}) !$, completamente dessulfurizado, é misturado com 3,5 mols de vapor de água !$ (\overline{M}=18\,g\cdot mol^{-1}) !$, e essa nova mistura é aquecida até 800 ºC. Então, essa mistura passa em um reator contendo um leito fixo de Ni suportado (reator de reforma), o qual é mantido a uma temperatura constante de 800 ºC, em que o monóxido de carbono é formado com 90% de rendimento, com uma variação de entalpia de !$ \Delta H=+52\,kcal \cdot mol^{-1}) !$. Na saída desse reator, tem-se uma mistura gasosa, a uma temperatura de 800 ºC, composta pelo monóxido de carbono !$ (\overline{M}=28 \,g\cdot mol^{-1}) !$ e gás hidrogênio !$ (\overline{M}=2 \,g\cdot mol^{-1}) !$ produzidos e pelo metano e vapor de água residuais.

O programa PROÁLCOOL foi criado no Brasil em 1975, como uma alternativa energética ao petróleo. Nele, o álcool etílico era usado como aditivo à gasolina (álcool anidro) ou diretamente como combustível (álcool hidratado). Esse programa aumentou muito o interesse pelo processo de obtenção desse produto, devido à possibilidade de independência energética para o país. A produção de álcool nas usinas utiliza como matéria-prima uma solução de açúcar, conhecida por melaço, obtida a partir da canade- açúcar. Nesse processo, faz-se uma diluição do melaço até atingir uma concentração em açúcar inferior a 17%, passando a ser chamado de mosto. Este é fermentado com leveduras, dando origem ao vinho fermentado, que possui uma concentração em álcool de aproximadamente 10%. O vinho obtido é então destilado, em torres de pratos ou recheadas, sendo o álcool purificado até atingir concentrações que variam de 92% (álcool hidratado) a 99,3% (álcool anidro), conforme o produto desejado. Nesse processo, o vinho pode ser considerado como sendo uma mistura binária de álcool e água. A figura acima representa o diagrama de equilíbrio de fases da mistura binária álcool/água. Nota-se que esta é uma mistura azeotrópica, sendo a composição em álcool no ponto de azeótropo (c₃) de aproximadamente 95,6 %.

Julgue o item a seguir, relativos ao processo de destilação da mistura binária água/álcool, descrito no texto acima.

Diversos processos industriais, tais como o de produção de amônia, o de fabricação de metanol, o Fisher-Tropsch e o OXO, usam uma mistura de monóxido de carbono e hidrogênio largamente conhecida como gás de síntese. Uma das rotas de obtenção do gás de síntese é pela reforma do gás natural (mistura de hidrocarbonetos saturados leves, essencialmente metano, e compostos de enxofre, principalmente H₂S) com vapor de água em regime contínuo. Nesse processo, que opera a pressão constante e de forma contínua, em regime permanente, conforme ilustrado na figura abaixo, o gás natural (que, para simplificar, será aqui considerado uma mistura de apenas metano e H₂S) passa inicialmente em um reator contendo um leito fixo de óxido de zinco aquecido (reator de dessulfurização), onde o composto de enxofre é completamente eliminado da corrente, ocorrendo a retenção do enxofre no leito. O metano entra e sai desse reator a uma temperatura de 400 ºC, que é idêntica àquela do leito de catalisador. Cada mol de metano !$ (\overline{M}=16\,g\cdot mol^{-1}) !$, completamente dessulfurizado, é misturado com 3,5 mols de vapor de água !$ (\overline{M}=18\,g\cdot mol^{-1}) !$, e essa nova mistura é aquecida até 800 ºC. Então, essa mistura passa em um reator contendo um leito fixo de Ni suportado (reator de reform