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 = 200 L, k = 0,4 min⁻¹Q = 80 L/minCA0​ = 1 mol/LCA​ = ?

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B (k = 0,4 min⁻¹) ocorre em um reator contínuo de tanque agitado (CSTR) de 200 L. A alimentação entra a 80 L/min com CA0 = 1 mol/L. A densidade é constante e o reator está em regime permanente. Encontre a concentração de saída CA.

V = 200 LQ = 80 L/mink = 0,4 min⁻¹CA0 = 1 mol/L
CA = mol/L
2.Fácil
τ = ?k = 0,5 min⁻¹X = 90%

Uma reação de primeira ordem em fase líquida com k = 0,5 min⁻¹ ocorre em um CSTR em regime permanente. Que tempo espacial τ é necessário para atingir 90% de conversão?

k = 0,5 min⁻¹X = 90%
τ = min
3.Média
Q = 10 L/minX = 75%V = ?, k = 0,05 min⁻¹

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B com k = 0,05 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 75% de conversão de A.

Q = 10 L/mink = 0,05 min⁻¹X = 75%
V = L
4.Média
Q = 80 L/minCA0​ = 2 mol/LCA​ = ?V = 150 L, k = 0,15 min⁻¹

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B (k = 0,15 min⁻¹) ocorre em um reator de escoamento tubular (PFR) de 150 L. A alimentação entra a 80 L/min com CA0 = 2 mol/L. A densidade é constante e o reator está em regime permanente. Encontre a concentração de saída CA.

V = 150 LQ = 80 L/mink = 0,15 min⁻¹CA0 = 2 mol/L
CA = mol/L
5.Difícil
V = 1000 LQ = 25 L/minX = ?

Uma reação de primeira ordem em fase líquida (k = 0,15 min⁻¹) ocorre em um CSTR de 1000 L alimentado a 25 L/min. A densidade é constante e o reator está em regime permanente. Encontre a conversão X em porcentagem.

V = 1000 LQ = 25 L/mink = 0,15 min⁻¹
X = %
6.Difícil
V = 200 LQ = 20 L/minX = ?

Uma reação de primeira ordem em fase líquida (k = 0,5 min⁻¹) ocorre em um CSTR de 200 L alimentado a 20 L/min. A densidade é constante e o reator está em regime permanente. Encontre a conversão X em porcentagem.

V = 200 LQ = 20 L/mink = 0,5 min⁻¹
X = %

Gabarito

  1. 1. CA = 0,5 mol/L
  2. 2. τ = 18 min
  3. 3. V = 277,3 L
  4. 4. CA = 1,51 mol/L
  5. 5. X = 85,71 %
  6. 6. X = 83,33 %

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