Observação: Caso necessário, utilize a Tabela Periódica.

Associe as características de sistemas fluidos aos processos.

CARACTERÍSTICA

I – redução da concentração molar das espécies

II – aumento da concentração mássica das espécies

III – constância aproximada da fração volumétrica das espécies

IV – aproximação da composição da espécie não volátil na fase gás pela sua pressão de vapor

PROCESSO

P – compressão de gás

Q – bombeamento de um líquido

R – transporte de um combustível por caminhões

S – escoamento de um gás ao longo de um tubo isotérmico

T – armazenamento de um combustível em reservatórios de teto fixo com controle de pressão

As associações corretas são:

Observação: Caso necessário, utilize a Tabela Periódica.

Uma patente de FCC propõe reciclar 40% da corrente de óleo pesado não convertido, conforme ilustrado na Figura abaixo.

A reação global é a descrita abaixo.

óleo pesado → Leves + GLP + (óleo leve) + Nafta

As composições mássicas na saída do reator estão descritas na Tabela da Figura. Considere que as recuperações no vaso de separação e na coluna de destilação são praticamente totais em relação aos compostos apresentados.

A conversão global de óleo pesado é, aproximadamente,

Observação: Caso necessário, utilize a Tabela Periódica.

Dois poços de petróleo (A e B) produzem juntos 180 m³/dia (óleo + água). No poço A as vazões de óleo e água são, respectivamente, 75 e 35 m³/dia.

Sabendo-se que no poço B a razão mássica óleo/água é igual a 4, então, a vazão mássica de óleo do poço B, em t/dia, é, aproximadamente,

Dado

ρ_óleo = 800_{!$ \dfrac{kg}{m^3} !$}

!$ \rho_{H_{2}O} !$ = 1.000 !$ \dfrac{kg}{m^3} !$

Observação: Caso necessário, utilize a Tabela Periódica.

Considere um sistema de torres de resfriamento que operam em regime permanente, conforme ilustrado na Figura abaixo.

Sabe-se que 6.660 kmol/h de água líquida são alimentados no sistema de torres, e o make up para reposição é cerca de 500 kmol/h. Admita que a água é suficientemente pura, de forma que a purga não é necessária (de fato, não está representada na Figura).

Qual será a vazão aproximada de ar seco, em kmol/h, para 80% de umidade relativa atingida no ar úmido?

Observação: Caso necessário, utilize a Tabela Periódica.

A reação A → Produtos, isotérmica, em fase líquida, é conduzida em um reator CSTR. Considere a curva 1/r & X, em que r é a taxa da reação e X a conversão do reagente, conforme ilustrado no Gráfico abaixo. Em um sistema industrial, para uma vazão de molar do reagente da entrada F_A,0 = 2!$ \dfrac{kmol}{\min} !$, obtém-se uma conversão de 40%.

Deseja-se aumentar a conversão global para cerca de 80% com a adição de um segundo reator CSTR, em série com o primeiro.

O volume total, em m³, dos dois reatores é, aproximadamente,

Observação: Caso necessário, utilize a Tabela Periódica.

No sistema abaixo estão representadas as informações das conversões por passe e recuperações de um reagente A na corrente do separador.

Nessas condições, a conversão global do reagente A é, aproximadamente,

Observação: Caso necessário, utilize a Tabela Periódica.

Um poço de gás associado (óleo + gás) produz aproximadamente:

• 700 m³/dia de óleo (medidos na condição de 300 K)

• 12.000 m³/dia de gás natural (medidos na condição de 300 K, 1 atm)

Considerando-se uma condição de escoamento de 360 K e 15 atm e densidade do líquido constante, a vazão volumétrica total (gás + líquido), em m³/dia, é, aproximadamente,

Observação: Caso necessário, utilize a Tabela Periódica.

No sistema de água de resfriamento, cerca 100 t/h de água circulam para os trocadores de calor, conforme a Figura abaixo. A concentração de contaminante, predominantemente dureza da água, na corrente de alimentação de água fresca (make up) obriga a existência de uma purga (blow down), para que não se acumulem impurezas no sistema.

Sabe-se que a dureza da corrente de purga (blow down) é cinco vezes a dureza da corrente de make up (entrada de água fresca) e que 8% da água que entra na torre é evaporada.

Sabe-se também que a dureza da água é da ordem de partes por milhão, e tais impurezas não saem na corrente de água evaporada.

A vazão de make up, em t/h, é, aproximadamente,

Observação: Caso necessário, utilize a Tabela Periódica.

Considere o reator de reforma de metano, em fase gasosa, ilustrado na Figura.

Nesse processo, são admitidas as seguintes reações principais:

CH₄ + H₂O ⇌ CO + 3 . H₂

CH₄ + 2H₂O ⇌ CO₂ + 4H₂

Sabe-se que a mistura reacional é dividida em diversos reatores menores (tubos reacionais). Como as reações de reforma são endotérmicas, há necessidade de aquecimento, o que é feito pela queima de combustível (geralmente o próprio metano) no forno que envolve os tubos reacionais.

Na condição representada na Figura, a mistura reacional entra a 500ºC e 15 atm e sai a cerca de 890ºC.

Nessas condições, conclui-se que

Observação: Caso necessário, utilize a Tabela Periódica.

Considere o fracionamento de um composto representado na Figura abaixo, operando em regime permanente.

Todas as correntes 1, 2 e 3 são líquidas, com capacidades caloríficas de aproximadamente 5 kJ/(kgºC). Admita as seguintes informações sobre as diferenças de temperatura entre as correntes 2 e 1, as correntes 3 e 1 e a taxa de calor trocado no trocador Tr1 por vazão mássica da corrente 1 (_{!$ \mathrm{\dot{Q}} !$Tr1} /_{!$ \mathrm{\dot{M}} !$1}) :

• !$ \mathrm{\dot{M}} !$ - vazão mássica (kg / s)

• !$ \mathrm{\dot{Q}} !$_Tr1 - taxa de calor no trocador Tr1 !$ \dfrac{kJ}{kg.s} !$

• !$ \mathrm{\dot{Q}} !$_Tr2 - taxa de calor no trocador Tr2 !$ \dfrac{kJ}{kg.s} !$

• !$ \mathrm{\dot{M}} !$₂ = 0,4 . !$ \mathrm{\dot{M}} !$₁

• T₂ - T₁ = -30ºC

• T₃ - T₁= 40ºC

• !$ \dfrac{\left|\mathrm{\dot{Q}_{Tr1}} \right|}{\mathrm{\dot{M_{1}}}} !$ = 25 !$ \mathrm{\dfrac{kJ}{kg}} !$

Nessas condições, a razão !$ \dfrac{\mathrm{\dot{Q}_{Tr2}}}{\mathrm{\dot{M_{1}}}} !$, em kJ/kg, é, aproximadamente,