O ciclone é um equipamento muito comum para separação de partículas sólidas, utilizando a força centrífuga para intensificar a separação por densidade e tamanho. A concentração de partículas sólidas afeta a eficiência de separação. Em uma fábrica de cimento, foi detectada a redução da eficiência em um dos ciclones. A tarefa de identificação do problema ficou a cargo do estagiário, em cujo relatório ele fez as seguintes observações:

( ) Constatou-se a inércia das partículas, que equaliza o momento em camadas adjacentes do gás, diminuindo a componente tangencial de velocidade.

( ) Verificou-se o aumento do atrito entre a mistura gás-partículas e a parede do ciclone, em virtude do depósito das partículas, que também reduz a componente tangencial de velocidade.

Analise as observações feitas pelo estagiário, assinalando, nos parênteses, (V), para as verdadeiras, e (F), para as falsas.

A sequência correta, de cima para baixo, é:

Os sedimentadores são geralmente classificados de acordo com sua geometria e o tipo de alimentação da suspensão. O sedimentador contínuo convencional, por exemplo, é um tanque dotado de dutos para alimentação, saída de clarificado e descarte do espessado.

Com base nas hipóteses e nos fundamentos para a formulação e projeto de sedimentadores, qual das afirmações a seguir está correta?

Um engenheiro foi contratado para prestar consultoria em uma empresa que pretende produzir bioprodutos. A etapa final consiste em um processo de secagem em leito fluidizado. Para elaborar seu projeto, o engenheiro solicitou uma análise granulométrica do material seco, produzido em laboratório. A classificação granulométrica foi implementada através de peneiramento de uma amostra de 100 g de sólidos particulados. O resultado obtido está apresentado na Tabela 2.

Tabela 2 - Distribuição granulométrica da amostra.

A Tabela 3 traz a relação entre mesh e a abertura da malha da peneira em μm.

Tabela 3 - Relação entre mesh e abertura da malha - μm

Para o projeto do Leito Fluidizado, é necessário determinar um diâmetro que assegure que 94% dos sólidos permaneçam no leito.

Baseando-se nos dados das Tabelas 2 e 3, o diâmetro a ser utilizado nos cálculos é

Os estudos da fluidodinâmica que envolvem o contato fluido-partículas são fundamentais para o aprendizado de operação e projeto de equipamentos, como adsorção, secagem, reatores catalíticos, leito fluidizado, leito fixo, entre outros.

Sobre à fluidodinâmica em sistemas particulados e granulares, analise as afirmações a seguir, assinalando, nos parênteses, (V), para as verdadeiras, e (F), para as falsas.

( ) A fluidodinâmica que envolve o contato fluido-partículas utiliza-se sempre de referenciais Eulerianos e Lagrangianos.

( ) O modelo Lagrangiano deve ser empregado em processos com grande concentração de sólidos.

( ) O modelo Euleriano pode ser empregado para a fase particulada, desde que ela possa ser considerada como um fluido contínuo.

A sequência correta, de cima para baixo, é:

Na destilação multicomponente, assim como na destilação de misturas binárias, o cálculo dos estágios de equilíbrio considera balanços de massa e energia, além dos equilíbrios entre as fases líquida e vapor. É possível escrever um balanço de massa para cada componente da coluna, seja analisando o sistema como um todo, seja analisando cada estágio individualmente. Entretanto, apenas um balanço de energia é necessário para a coluna inteira ou para cada estágio.

Sobre o fracionamento de misturas multicomponentes e binárias, analise as afirmações a seguir, assinalando, nos parênteses, (V), para as verdadeiras, e (F), para as falsas.

( ) Pratos ideais são assumidos para o projeto em cascata. O número de estágios é ajustado posteriormente, para levar em conta a eficiência dos pratos.

( ) O método mais comum para cálculos em destilação binária envolve assumir um determinado número de pratos acima e abaixo da alimentação para uma determinada razão de refluxo; logo, então, determina-se o nível de separação possível de ser alcançado.

( ) As condições de refluxo total e refluxo mínimo, no fracionamento de misturas multicomponentes, são determinadas para validar o projeto da coluna de destilação.

( ) A abordagem preferida do projeto da coluna de destilação, em sistemas multicomponentes, baseia-se na determinação prévia da separação desejada, para então se determinar o número de pratos acima e abaixo da alimentação.

A sequência correta, de cima para baixo, é:

Na extração líquido-líquido, é necessário que as duas fases sejam colocadas em contato para permitir a transferência de massa e, em seguida, elas devem ser separadas. Diferentemente da absorção de gás e da destilação, a extração apresenta desafios adicionais devido a características específicas das fases envolvidas. Por exemplo, as duas fases frequentemente possuem ____________, o que reduz a energia disponível para mistura e separação, especialmente quando o ____________ é utilizado. Além disso, as fases apresentam ____________, o que dificulta tanto o processo de mistura quanto o de separação.

As expressões que preenchem, correta e respectivamente, as lacunas dessa sentença são:

Considere estas informações: (a) uma solução saturada de determinado sal entra em um cristalizador a 90 ºC e com vazão mássica de 80 kg/h; (b) uma solução saturada sai do cristalizador a 50ºC a 51,42 kg/h; e (c) a solubilidade desse sal a 90 ºC é de 180 g para cada 100 g de água.

Com base nessas informações, a solubilidade desse sal a 50 ºC é aproximadamente

Considere estas informações: 50 mol/h de uma corrente gasosa composta de ar (70% em base molar) e SO₂ passam por um processo de absorção em uma corrente líquida de água pura inicialmente, sendo que apenas SO₂ é transferido para a fase líquida. O gás que sai do processo está em equilíbrio a 1 atm. Nessas condições, considere, também, a pressão de vapor da água e do SO₂ na fase gasosa como 31,6 mmHg e 176 mmHg, respectivamente; a fase gasosa ideal; 1 atm = 760 mmHg.

Sabendo-se que a fração molar da água no efluente líquido é de 94% em base molar, a razão entre as vazões molares inicial e final de líquido é, aproximadamente

Considere a difusão unidimensional, no plano cartesiano, em estado estacionário, de um gás A em um líquido B, sendo o meio estacionário e homogêneo. Esse processo ocorre com coeficiente de difusão D_AB e concentração total constantes. A concentração de A na superfície, origem do eixo, do líquido é constante e igual a C_A0. Suponha que o gás seja consumido à medida que difunde no meio líquido segundo uma reação de ordem zero, com taxa de consumo constante, k₀. A uma distância x₁ da superfície do líquido, o gás foi totalmente consumido.

Com base nesses dados, o perfil de concentração do gás no meio líquido é

Considere a difusão unidimensional, em geometria cartesiana, sem reação química e com propriedades físicas constantes, e em regime permanente de uma mistura de dois componentes A e B. As frações molares desses componentes podem ser denominadas y_A e y_B, respectivamente. Considere, também, estes dois casos: Contradifusão equimolar (caso 1) e Difusão de A em B inerte e estagnado (caso 2).

Com base nessas informações, o valor da razão entre o fluxo molar de A (calculado pelo caso 1) sobre o fluxo molar de A (calculado pelo caso 2) é