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 = 0,4 min⁻¹X = 70%

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 70% de conversão?

k = 0,4 min⁻¹X = 70%
τ = min
2.Fácil
V = 800 L, k = 0,5 min⁻¹Q = 25 L/minCA0​ = 1,5 mol/LCA​ = ?

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B (k = 0,5 min⁻¹) ocorre em um reator contínuo de tanque agitado (CSTR) de 800 L. A alimentação entra a 25 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 = 800 LQ = 25 L/mink = 0,5 min⁻¹CA0 = 1,5 mol/L
CA = mol/L
3.Média
Q = 10 L/minX = 50%V = ?, k = 0,4 min⁻¹

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B com k = 0,4 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 = 0,4 min⁻¹X = 50%
V = L
4.Média
Q = 80 L/minX = 50%V = ?, k = 0,2 min⁻¹

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B com k = 0,2 min⁻¹ é conduzida em um reator de escoamento tubular (PFR) alimentado a 80 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 = 80 L/mink = 0,2 min⁻¹X = 50%
V = L
5.Difícil
V = 400 LV = 400 LQ = 50 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 50 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 = 50 L/mink = 0,1 min⁻¹
X = %
6.Difícil
Q = 40 L/minX = ?V = 400 L

Uma reação de primeira ordem em fase líquida (k = 0,1 min⁻¹) ocorre em um reator de escoamento tubular (PFR) de 400 L alimentado a 40 L/min. A densidade é constante e o reator está em regime permanente. Encontre a conversão X em porcentagem.

V = 400 LQ = 40 L/mink = 0,1 min⁻¹
X = %

Gabarito

  1. 1. τ = 5,833 min
  2. 2. CA = 0,08824 mol/L
  3. 3. V = 17,33 L
  4. 4. V = 277,3 L
  5. 5. X = 69,14 %
  6. 6. X = 63,21 %

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