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 = 0,2 min⁻¹Q = 10 L/minX = 50%

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B com k = 0,2 min⁻¹ é conduzida em um reator contínuo de tanque agitado (CSTR) 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 = 0,2 min⁻¹X = 50%
V = L
2.Fácil
V = ?, k = 0,05 min⁻¹Q = 100 L/minX = 60%

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B com k = 0,05 min⁻¹ é conduzida em um reator contínuo de tanque agitado (CSTR) alimentado a 100 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 = 100 L/mink = 0,05 min⁻¹X = 60%
V = L
3.Média
Q = 5 L/minX = 80%V = ?, k = 0,5 min⁻¹

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B com k = 0,5 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 = 0,5 min⁻¹X = 80%
V = L
4.Média
QX = 90%mesmos Q, k e X que o CSTR

Uma reação de primeira ordem em fase líquida deve atingir 90% 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 = 90%primeira ordem, mesmos k e Q
VCSTR/VPFR =
5.Difícil
Q = 10 L/minX = ?V = 150 L

Uma reação de primeira ordem em fase líquida (k = 0,3 min⁻¹) ocorre em um reator de escoamento tubular (PFR) de 150 L alimentado a 10 L/min. A densidade é constante e o reator está em regime permanente. Encontre a conversão X em porcentagem.

V = 150 LQ = 10 L/mink = 0,3 min⁻¹
X = %
6.Difícil
V = 100 LV = 100 LQ = 100 L/minX = ?

Uma reação de primeira ordem em fase líquida (k = 0,25 min⁻¹) ocorre em dois CSTRs iguais em série, cada um com 100 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 = 100 L (×2)Q = 100 L/mink = 0,25 min⁻¹
X = %

Gabarito

  1. 1. V = 50 L
  2. 2. V = 3000 L
  3. 3. V = 16,09 L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 3,909
  5. 5. X = 98,89 %
  6. 6. X = 36 %

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