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 = 0,05 min⁻¹X = 90%

Uma reação de primeira ordem em fase líquida com k = 0,05 min⁻¹ ocorre em um CSTR em regime permanente. Que tempo espacial τ é necessário para atingir 90% de conversão?

k = 0,05 min⁻¹X = 90%
τ = min
2.Fácil
V = 2000 L, k = 0,15 min⁻¹Q = 10 L/minCA0​ = 2,5 mol/LCA​ = ?

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B (k = 0,15 min⁻¹) ocorre em um reator contínuo de tanque agitado (CSTR) de 2000 L. A alimentação entra a 10 L/min com CA0 = 2,5 mol/L. A densidade é constante e o reator está em regime permanente. Encontre a concentração de saída CA.

V = 2000 LQ = 10 L/mink = 0,15 min⁻¹CA0 = 2,5 mol/L
CA = mol/L
3.Média
Q = 25 L/minX = 80%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 25 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 = 25 L/mink = 0,4 min⁻¹X = 80%
V = L
4.Média
Q = 5 L/minCA0​ = 1,5 mol/LCA​ = ?V = 100 L, k = 0,12 min⁻¹

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B (k = 0,12 min⁻¹) ocorre em um reator de escoamento tubular (PFR) de 100 L. A alimentação entra a 5 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 = 100 LQ = 5 L/mink = 0,12 min⁻¹CA0 = 1,5 mol/L
CA = mol/L
5.Difícil
Q = 20 L/minX = ?V = 400 L

Uma reação de primeira ordem em fase líquida (k = 0,15 min⁻¹) ocorre em um reator de escoamento tubular (PFR) de 400 L alimentado a 20 L/min. A densidade é constante e o reator está em regime permanente. Encontre a conversão X em porcentagem.

V = 400 LQ = 20 L/mink = 0,15 min⁻¹
X = %
6.Difícil
V = 800 LQ = 20 L/minX = ?

Uma reação de primeira ordem em fase líquida (k = 0,2 min⁻¹) ocorre em um CSTR de 800 L alimentado a 20 L/min. A densidade é constante e o reator está em regime permanente. Encontre a conversão X em porcentagem.

V = 800 LQ = 20 L/mink = 0,2 min⁻¹
X = %

Gabarito

  1. 1. τ = 180 min
  2. 2. CA = 0,08065 mol/L
  3. 3. V = 100,6 L
  4. 4. CA = 0,1361 mol/L
  5. 5. X = 95,02 %
  6. 6. X = 88,89 %

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