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 = 2000 L, k = 0,12 min⁻¹Q = 5 L/minCA0​ = 1,5 mol/LCA​ = ?

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B (k = 0,12 min⁻¹) ocorre em um reator contínuo de tanque agitado (CSTR) de 2000 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 = 2000 LQ = 5 L/mink = 0,12 min⁻¹CA0 = 1,5 mol/L
CA = mol/L
2.Fácil
τ = ?k = 0,15 min⁻¹X = 60%

Uma reação de primeira ordem em fase líquida com k = 0,15 min⁻¹ ocorre em um CSTR em regime permanente. Que tempo espacial τ é necessário para atingir 60% de conversão?

k = 0,15 min⁻¹X = 60%
τ = min
3.Média
Q = 10 L/minCA0​ = 0,5 mol/LCA​ = ?V = 200 L, k = 0,05 min⁻¹

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B (k = 0,05 min⁻¹) ocorre em um reator de escoamento tubular (PFR) de 200 L. A alimentação entra a 10 L/min com CA0 = 0,5 mol/L. A densidade é constante e o reator está em regime permanente. Encontre a concentração de saída CA.

V = 200 LQ = 10 L/mink = 0,05 min⁻¹CA0 = 0,5 mol/L
CA = mol/L
4.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 =
5.Difícil
V = 500 LQ = 40 L/minX = ?

Uma reação de primeira ordem em fase líquida (k = 0,12 min⁻¹) ocorre em um CSTR de 500 L alimentado a 40 L/min. A densidade é constante e o reator está em regime permanente. Encontre a conversão X em porcentagem.

V = 500 LQ = 40 L/mink = 0,12 min⁻¹
X = %
6.Difícil
Q = 40 L/minX = ?V = 250 L

Uma reação de primeira ordem em fase líquida (k = 0,2 min⁻¹) ocorre em um reator de escoamento tubular (PFR) de 250 L alimentado a 40 L/min. A densidade é constante e o reator está em regime permanente. Encontre a conversão X em porcentagem.

V = 250 LQ = 40 L/mink = 0,2 min⁻¹
X = %

Gabarito

  1. 1. CA = 0,03061 mol/L
  2. 2. τ = 10 min
  3. 3. CA = 0,1839 mol/L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 2,485
  5. 5. X = 60 %
  6. 6. X = 71,35 %

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