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
V = ?, k = 0,12 min⁻¹Q = 20 L/minX = 60%

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B com k = 0,12 min⁻¹ é conduzida em um reator contínuo de tanque agitado (CSTR) alimentado a 20 L/min. A densidade é constante e o reator está em regime permanente. Encontre o volume do reator V em litros para 60% de conversão de A.

Q = 20 L/mink = 0,12 min⁻¹X = 60%
V = L
2.Fácil
τ = ?k = 0,4 min⁻¹X = 60%

Uma reação de primeira ordem em fase líquida com k = 0,4 min⁻¹ ocorre em um CSTR em regime permanente. Que tempo espacial τ é necessário para atingir 60% de conversão?

k = 0,4 min⁻¹X = 60%
τ = min
3.Média
QX = 80%mesmos Q, k e X que o CSTR

Uma reação de primeira ordem em fase líquida deve atingir 80% de conversão. Quantas vezes maior um CSTR precisa ser que um PFR para a mesma vazão de alimentação, constante de velocidade e conversão? Encontre a razão VCSTR/VPFR.

X = 80%primeira ordem, mesmos k e Q
VCSTR/VPFR =
4.Média
Q = 10 L/minX = 50%V = ?, k = 0,08 min⁻¹

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B com k = 0,08 min⁻¹ é conduzida em um reator de escoamento tubular (PFR) alimentado a 10 L/min. A densidade é constante e o reator está em regime permanente. Encontre o volume do reator V em litros para 50% de conversão de A.

Q = 10 L/mink = 0,08 min⁻¹X = 50%
V = L
5.Difícil
Q = 100 L/minX = ?V = 800 L

Uma reação de primeira ordem em fase líquida (k = 0,4 min⁻¹) ocorre em um reator de escoamento tubular (PFR) de 800 L alimentado a 100 L/min. A densidade é constante e o reator está em regime permanente. Encontre a conversão X em porcentagem.

V = 800 LQ = 100 L/mink = 0,4 min⁻¹
X = %
6.Difícil
V = 400 LV = 400 LQ = 100 L/minX = ?

Uma reação de primeira ordem em fase líquida (k = 0,1 min⁻¹) ocorre em dois CSTRs iguais em série, cada um com 400 L. A vazão de alimentação é 100 L/min, a densidade é constante e os reatores estão em regime permanente. Encontre a conversão global X em porcentagem.

V = 400 L (×2)Q = 100 L/mink = 0,1 min⁻¹
X = %

Gabarito

  1. 1. V = 250 L
  2. 2. τ = 3,75 min
  3. 3. VCSTR/VPFR = 2,485
  4. 4. V = 86,64 L
  5. 5. X = 95,92 %
  6. 6. X = 48,98 %

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