Questão 65 · Conhecimentos Específicos (outras áreas): Engenharia e arquitetura
A atividade industrial fluminense concentra‐se fortemente nas áreas de Petróleo e Gás e Siderurgia. Em ambas, uma das questões ambientais mais preocupantes envolve o teor das emissões gasosas e líquidas. No controle de tais emissões, utiliza‐se, frequentemente, a associação de processos de absorção e esgotamento para remover impurezas, contaminantes, poluentes e, assim, evitar a poluição atmosférica, dos rios, das praias e do solo.
Com relação aos processos de absorção e esgotamento, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.
( ) Em uma coluna de pratos ideais, deseja‐se tratar, por absorção, 1 mol/s de metano presente em uma corrente gasosa contendo 0,1 mol de CO2 por mol de metano. Para atingir uma razão molar (Y) inferior a 0,01 mol de CO2 por mol de metano, serão necessários, no mínimo, 0,1 mol/s de solução aquosa de trietilamina (TEA) isenta de CO2. Nas condições da coluna, a relação entre as razões molares de CO2 de correntes em equilíbrio segue a expressão a Y= (1/9) X, onde X é o número de mols de CO2 por mol de solução líquida isenta de CO2 ( ) Pelo método baseado na taxa de transferência de massa em estágios de equilíbrio, a altura de uma torre absorvedora recheada é estimada pelo produto da altura de uma unidade de transferência (HOy) e o número de unidades de transferência (NOy). HOy está relacionado com o coeficiente global de transferência de massa, enquanto NOy com a força motriz global da fase gasosa ( ) Torres recheadas são operadas preferencialmente em pressões elevadas e diâmetros maiores que 1 m, enquanto torres de pratos são recomendadas quando se requerem menor limpeza do equipamento e diâmetros menores que 120 cm.
As afirmativas são, respectivamente,
- A) F, V e F.
- B) F, V e V.
- C) V, F e F.
- D) V, V e F.
- E) F, F e V.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: D
Gabarito definitivo divulgado pela banca FGV (INEA 2013).
Comentário
Gabarito: D.
Sequência correta: V, V, F.
1ª afirmativa (V): a corrente tem 1 mol/s de metano e Y1 = 0,1 mol de CO2 por mol de metano; para chegar a Y2 = 0,01, removem-se 0,09 mol/s de CO2. Com Y = X/9, a solução que sai em equilíbrio com o gás de entrada teria X = 9 × 0,1 = 0,9. Com solvente isento de CO2 na entrada, a vazão mínima é 0,09 ÷ 0,9 = 0,1 mol/s. Portanto, são necessários no mínimo 0,1 mol/s.
2ª afirmativa (V): pelo método das unidades de transferência, a altura da torre recheada é Z = H_Oy · N_Oy. H_Oy está ligado ao coeficiente global de transferência de massa, e N_Oy à força motriz global na fase gasosa.
3ª afirmativa (F): a afirmativa inverte as indicações. Torres recheadas são adequadas a diâmetros menores e pressões baixas, enquanto as torres de pratos são preferidas em diâmetros maiores e quando é necessária limpeza frequente. Dizer que as recheadas servem a pressões elevadas e diâmetros grandes, e as de pratos a menor limpeza e diâmetros pequenos, é falso.
Por que as outras estão erradas:
- (A) F, V, F: considera falsa a 1ª, que está correta.
- (B) F, V, V: erra a 1ª e a 3ª.
- (C) V, F, F: considera falsa a 2ª, que está correta.
- (E) F, F, V: erra as três.
Dica: associe torre recheada a diâmetros menores e torre de pratos a diâmetros maiores e à necessidade de limpeza; na 1ª afirmativa, a vazão mínima vem do balanço com a linha de equilíbrio.
Fundamentos: Balanço de massa em absorção gasosa · Razão de solvente mínimo a partir da linha de equilíbrio · Método das unidades de transferência (HOy e NOy) · Critérios de escolha entre torre recheada e de pratos
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova FGV INEA 2013 (Engenheiro Químico), questão 65, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.