Questões de Engenharia Química

Explore questões resolvidas de Engenharia Química. Acesse respostas e explicações detalhadas para estudar e evoluir.

88% confiança
Joaquim terminou seu curso de Engenharia Química e montou um “negócio” produzindo hidromel para comercialização. A empresa ainda estava em fase inicial de testes, para obter um produto de qualidade e com baixo custo. Após o processamento inicial, as enzimas produzidas pelas leveduras atuam no hidromel por até 3 meses (produzindo outros produtos como álcool e outros compostos fenólicos). Nessa etapa, a temperatura deve ser mantida constante a 15°C, entretanto no verão, a temperatura média na cidade fica em 32°C. A condutividade térmica do tijolo das paredes é 1,15 W/m°C. As paredes possuem um tamanho da sala de 2,5 m x 5 m x 0,3 m (as 4 paredes são do mesmo tamanho). Calcule o ganho de calor, em W, da parte externa para dentro. Calcule também o custo dessa perda de calor para o proprietário, considerando que a sala deve permanecer 24 h nessa temperatura, e que o custo da eletricidade é de R$ 0,8/kWh.
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98% confiança
A destilação flash é um processo de separação amplamente empregado na indústria química e petroquímica, caracterizado por ocorrer em um único estágio, no qual uma mistura é parcialmente vaporizada após uma redução de pressão ou adição de energia térmica. O processo é realizado em vasos separadores que podem operar em regime bifásico ou trifásico, promovendo a separação das fases líquido e vapor com base no equilíbrio termodinâmico. Do ponto de vista da disciplina de Balanço de Massa e Energia, a destilação flash constitui uma aplicação clássica dos princípios de conservação, permitindo a formulação de balanços globais e por componente para determinar vazões e composições das correntes de topo e fundo. Além disso, o processo possibilita a análise do balanço de energia, considerando o aquecimento da alimentação, a expansão na válvula e as trocas térmicas envolvidas. Dessa forma, o estudo da destilação flash, mostrado na figura 2 abaixo, integra conceitos fundamentais de termodinâmica, operações unitárias e conservação de massa e energia, sendo um exemplo didático e representativo de processos industriais reais. Você é um engenheiro químico e foi contratado para operar a destilação flash descrita exatamente no enunciado da questão 1. Dados os seguintes parâmetros abaixo que complementam o enunciado da questão 1, associados às correntes da figura 2, faça o que se pede: Dados fornecidos - Vazão total de alimentação (1): 1000 kg h⁻¹ - Fração mássica de benzeno na alimentação: 0,60 - Pressão de operação: 0,8 atm - Regime de operação: estacionário - Equipamento: separador flash - Vazão de benzeno na corrente de topo (2): 450 kg h⁻¹ - Vazão de tolueno na corrente de fundo (3): 300 kg h⁻¹ a) Calcule o valor da vazão mássica do componente benzeno na corrente 1. b) Calcule o valor da vazão mássica do componente benzeno na corrente 3. c) Calcule o valor da vazão total na corrente 3. d) Calcule o valor da vazão total na corrente 2. e) Calcule a vazão mássica do componente tolueno na corrente 1. f) Calcule a vazão mássica do componente tolueno na corrente 2. g) Monte uma tabela mostrando os valores da vazão de tolueno, benzeno e total para cada corrente.
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97% confiança
Você é um engenheiro químico e foi contratado para operar a destilação flash descrita exatamente no enunciado da questão 1. Dados os seguintes parâmetros abaixo que complementam o enunciado da questão 1, associados às correntes da figura 2, faça o que se pede: Dados fornecidos: - Vazão total de alimentação (1): 1000 kg h⁻¹ - Fração mássica de benzeno na alimentação: 0,60 - Pressão de operação: 0,8 atm - Regime de operação: estacionário - Equipamento: separador flash - Vazão de benzeno na corrente de topo (2): 450 kg h⁻¹ - Vazão de tolueno na corrente de fundo (3): 300 kg h⁻¹ a) Calcule o valor da vazão mássica do componente benzeno na corrente 1. b) Calcule o valor da vazão mássica do componente benzeno na corrente 3. c) Calcule o valor da vazão total na corrente 3. d) Calcule o valor da vazão total na corrente 2. e) Calcule a vazão mássica do componente tolueno na corrente 1. f) Calcule a vazão mássica do componente tolueno na corrente 2. g) Monte uma tabela mostrando os valores de vazão de tolueno, benzeno e total para cada corrente.
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94% confiança
Em uma unidade de separação de uma planta petroquímica, responsável pela recuperação e purificação de aromáticos leves, uma corrente líquida contendo uma mistura binária de benzeno (B) e tolueno (T) é encaminhada a um separador do tipo flash após uma etapa de ajuste de pressão. A corrente de alimentação entra no equipamento com vazão total de "X" kg·h⁻¹, apresentando 60% em massa de benzeno. O separador flash opera a uma pressão de "y" atm, em regime permanente (estado estacionário), promovendo a separação parcial das fases líquida e vapor em função do equilíbrio termodinâmico do sistema. Durante a operação contínua da unidade, observa-se que a corrente de topo, predominantemente rica em componentes mais voláteis, apresenta uma vazão de "z" kg·h⁻¹, enquanto a corrente de fundo, enriquecida em componentes menos voláteis, remove "x" kg·h⁻¹ de tolueno. Com base nessas informações, solicita-se: a) A partir da Equação Geral de balanço, mostrado abaixo, defina o estabelecimento dos balanços de massa globais do sistema. b) Para cada etapa da equação geral acima e baseado no enunciado da questão justifique a resposta final encontrada no item 1 do exercício. Ou seja, detalhe o porquê da exclusão (zerar) dos itens da equação acima para obtenção do resultado final.
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97% confiança
Considere que a fábrica de chocolates nova receberá 3 tipos diferentes de cacau. Cada um passa por um processo de separação, no qual uma porcentagem de impurezas é retirada. Após a retirada de impurezas de cada tipo de cacau, todos são misturados e, então, é adicionado amendoim. Para tal processo, temos os seguintes dados: - Cacau Tipo A: 1,2 ton/dia; devem ser retirados 8% de impurezas. - Cacau Tipo B: 1,0 ton/dia; devem ser retirados 10% de impurezas. - Cacau Tipo C: 800 kg/dia; devem ser retirados 12% de impurezas. - Amendoim: adição de 500 kg/dia. a) Faça um fluxograma simplificado do processo de mistura do chocolate, conforme descrito. b) Calcule quantas ton/dia de barras serão produzidas.
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92% confiança
2.1 – Considere o processo de produção de levedura de padeiro descrito: O caldo efluente dos fermentadores, que por simplicidade se considera composto apenas por células de levedura e água, dá entrada num filtro rotativo, de onde sai um bolo de filtração contendo 85% de humidade. Este bolo é seguidamente prensado, obtendo-se uma corrente de “biomassa prensada” por remoção de 45% da água. Esta corrente dá entrada num secador, de onde sai a corrente de “biomassa seca”, com um teor de sólidos de 40%. Tratam-se por hora 20 ton de meio fermentativo, contendo 5% de sólidos. Dados: a densidade dos sólidos é de 1,25. Em nenhuma operação existem perdas de células. a) Estabeleça o diagrama de blocos do processo. b) Calcule os caudais volumétrico e mássico e a densidade de todas as correntes que contêm leveduras. c) Determine os teores de humidade em massa e em volume da corrente de biomassa prensada.
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