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 = 0,3 min⁻¹Q = 10 L/minX = 60%

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B com k = 0,3 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 60% de conversão de A.

Q = 10 L/mink = 0,3 min⁻¹X = 60%
V = L
2.Fácil
V = 800 L, k = 0,08 min⁻¹Q = 80 L/minCA0​ = 2,5 mol/LCA​ = ?

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B (k = 0,08 min⁻¹) ocorre em um reator contínuo de tanque agitado (CSTR) de 800 L. A alimentação entra a 80 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 = 800 LQ = 80 L/mink = 0,08 min⁻¹CA0 = 2,5 mol/L
CA = mol/L
3.Média
QX = 60%mesmos Q, k e X que o CSTR

Uma reação de primeira ordem em fase líquida deve atingir 60% 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 = 60%primeira ordem, mesmos k e Q
VCSTR/VPFR =
4.Média
Q = 50 L/minX = 80%V = ?, k = 0,12 min⁻¹

Uma reação de primeira ordem em fase líquida A → B com k = 0,12 min⁻¹ é conduzida em um reator de escoamento tubular (PFR) alimentado a 50 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 = 50 L/mink = 0,12 min⁻¹X = 80%
V = L
5.Difícil
V = 200 LQ = 20 L/minX = ?

Uma reação de primeira ordem em fase líquida (k = 0,2 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 = 0,2 min⁻¹
X = %
6.Difícil
Q = 20 L/minX = ?V = 500 L

Uma reação de primeira ordem em fase líquida (k = 0,15 min⁻¹) ocorre em um reator de escoamento tubular (PFR) de 500 L alimentado a 20 L/min. A densidade é constante e o reator está em regime permanente. Encontre a conversão X em porcentagem.

V = 500 LQ = 20 L/mink = 0,15 min⁻¹
X = %

Gabarito

  1. 1. V = 50 L
  2. 2. CA = 1,389 mol/L
  3. 3. VCSTR/VPFR = 1,637
  4. 4. V = 670,6 L
  5. 5. X = 66,67 %
  6. 6. X = 97,65 %

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