Lista de exercícios de Dimensionamento de reatores (CSTR e PFR) com respostas

Lista de exercícios de Dimensionamento de reatores (CSTR e PFR) grátis para imprimir: 6 exercícios do nível fácil ao nível de prova, com gabarito. Imprima ou salve como PDF.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Fácil
τ = ?k = 0,3 min⁻¹X = 60%

Uma reação de primeira ordem em fase líquida com k = 0,3 min⁻¹ ocorre em um CSTR em regime permanente. Que tempo espacial τ é necessário para atingir 60% de conversão?

k = 0,3 min⁻¹X = 60%
τ = min
2.Fácil
V = 200 L, k = 0,25 min⁻¹Q = 50 L/minCA0​ = 1,5 mol/LCA​ = ?

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B (k = 0,25 min⁻¹) ocorre em um reator contínuo de tanque agitado (CSTR) de 200 L. A alimentação entra a 50 L/min com CA0 = 1,5 mol/L. A densidade é constante e o reator está em regime permanente. Encontre a concentração de saída CA.

V = 200 LQ = 50 L/mink = 0,25 min⁻¹CA0 = 1,5 mol/L
CA = mol/L
3.Média
Q = 25 L/minX = 75%V = ?, k = 0,1 min⁻¹

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B com k = 0,1 min⁻¹ é conduzida em um reator de escoamento tubular (PFR) alimentado a 25 L/min. A densidade é constante e o reator está em regime permanente. Encontre o volume do reator V em litros para 75% de conversão de A.

Q = 25 L/mink = 0,1 min⁻¹X = 75%
V = L
4.Média
Q = 5 L/minX = 80%V = ?, k = 0,25 min⁻¹

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B com k = 0,25 min⁻¹ é conduzida em um reator de escoamento tubular (PFR) alimentado a 5 L/min. A densidade é constante e o reator está em regime permanente. Encontre o volume do reator V em litros para 80% de conversão de A.

Q = 5 L/mink = 0,25 min⁻¹X = 80%
V = L
5.Difícil
V = 1500 LV = 1500 LQ = 80 L/minX = ?

Uma reação de primeira ordem em fase líquida (k = 0,08 min⁻¹) ocorre em dois CSTRs iguais em série, cada um com 1500 L. A vazão de alimentação é 80 L/min, a densidade é constante e os reatores estão em regime permanente. Encontre a conversão global X em porcentagem.

V = 1500 L (×2)Q = 80 L/mink = 0,08 min⁻¹
X = %
6.Difícil
V = 200 LQ = 40 L/minX = ?

Uma reação de primeira ordem em fase líquida (k = 0,25 min⁻¹) ocorre em um CSTR de 200 L alimentado a 40 L/min. A densidade é constante e o reator está em regime permanente. Encontre a conversão X em porcentagem.

V = 200 LQ = 40 L/mink = 0,25 min⁻¹
X = %

Gabarito

  1. 1. τ = 5 min
  2. 2. CA = 0,75 mol/L
  3. 3. V = 346,6 L
  4. 4. V = 32,19 L
  5. 5. X = 84 %
  6. 6. X = 55,56 %

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