Questão de Engenharia Química e Química Industrial — Fenômenos de Transporte: Mecânica dos Fluidos, Transferência de Calor e Transferência de Massa — FUNDEP (Gestão de Concursos) 2023

Processos de separação de misturas binárias por membranas envolvem o uso de uma barreira semipermeável que permite a passagem seletiva de um componente preferencialmente em relação ao outro componente. A imagem a seguir apresenta um perfil típico de membrana densa polimérica de espessura z para separação de uma mistura gasosa binária contendo dois gases, A e B. As pressões PA e PB representam as pressões parciais de cada componente na alimentação (PA₁ e PB₁) e no lado contendo o que permeou (permeado – PA₂ e PB₂). Além disso, o perfil também mostra as concentrações dos dois componentes dentro da membrana (CAe CB).MCCABE, Warren L.; SMITH, Julian C.; Harriott, Petter. Unit Operations of Chemical Engineering. 7. ed. Nova York: McGraw Hill, 2014 (adaptado).O transporte de gases através de uma membrana polimérica pode ser calculado por:em que Ji é o fluxo molar do componente i, q é o coeficiente de permeabilidade do componente i, e Pi₁ e Pi₂ são as pressões parciais do componente i na alimentação e no permeado, respectivamente.Sobre o perfil apresentado e a equação que rege o transporte de gases através de membranas, assinale a alternativa correta.

1. AO aumento da espessura z da membrana não terá impacto nas taxas de transferência de massa dos componentes através da membrana.
2. BO permeado será composto majoritariamente do componente A, tendo em vista que é o componente com maior pressão parcial no permeado.
3. CO componente A apresenta maior solubilidade dentro da membrana polimérica e, portanto, terá maiores dificuldades de permear através da membrana polimérica.
4. DO componente B, por apresentar maior diferença de pressão parcial entre a alimentação e o permeado, é o componente que apresenta maiores taxas de transferência de massa através da membrana polimérica.