Cálculo de Volume e Conversão em Reatores CSTR

1 A reação em fase líquida A 2B 3R S obedece a seguinte lei de velocidade rA kC2B CgA CS onde k 105 Lmol h a 350 K Esta reação é testada em um CSTR a partir das seguintes condições de alimentação i Velocidade molar total de alimentação 6 molesh ii Concentrações iniciais CAo 10 M CBo 40 M e CSo 10 M a Calcular o volume VA deste reator quando a concentração de saída for CA 01 M b Calcular a conversão em um reator CSTR com volume VB 50 do volume de VA c Se um segundo reator CSTR com volume VB for colocado em série após o primeiro reator CSTR com volume VB explique qual deve ser a conversão deste segundo reator 2 Seja uma reação elementar na fase gasosa 2A B C que ocorre em um reator CSTR a temperatura constante 500 K e pressão constante 164 atm A alimentação é equimolar em A e B Que volume do CSTR é necessário para se atingir 90 de conversão com k 10 dm³mols Caso a reação ocorra em um reator tubular que nem uma taxa de reciclo de 45 para a mesma conversão qual será o volume do reator 3 Uma regra pratica diz que para cada grau Celsius de aumento na temperatura a velocidade de reação é duplicada Na verdade essa afirmação é válida somente para certas combinações de energias de ativação e faixas de temperatura Com base nestas observações a Calcule o percentual de diminuição de volume de reator caso fosse possível aumentar de 100 C para 120 C a temperatura de operação de um reator de escombro contínuo ideal isotérmico mantendo a conversão e as outras condições de operação constantes b Supondo que uma estação de tratamento é destinada a reduzir o teor de um poluente orgânico presente no efluente liquido de um processo industrial O que ocorre com o desempenho da estação nos meses de inverno quando cai a temperatura Discuta de forma qualitativa 4 A isomerização irreversível A R é realizada em um reator batelada e os seguintes dados experimentais foram obtidos a partir de coletas de alíquotas do meio reacional e da analise destas alíquotas t s 0 50 100 150 200 250 300 CA molL 0050 0038 00306 00256 00222 00195 00174 Acreditase que esta reação é não elementar e de ordem fracionária Sabendose que a específicos através de variaçao desejse que a Deduzse um modelo matemático geral para ordem n de reação a partir de dCAdt kCnA b Determine a ordem da reação e a constante especifica desta reação pelos métodos diferencial e integral 1 Para estudar a decomposição fotoquímica de bromo aqoso sob intensa luz solar uma pequena quantidade de bromo líquido foi dissolvida em água de bateria em recipiente de vidro e colocada diretamente sob luz solar Foram obtidos os seguintes dados T 25 C Tempo min 10 20 30 40 50 60 Ppm Br2 245 174 123 088 062 044 a Determine se a velocidade de reação é de ordem zero primeira ou segunda ordem em relação ao bromo e calcule a constante de velocidade de reação em unidades da sua escolha Resolva através do método diferencial e do integral 2 A reação elementar irreversível 2A B acontece em um reator tubular isotérmico O reagente A e o diluente C são alimentados na razão equimolar sendo a conversão de A igual a 80 Se a vazão molar de alimentação de A for reduzida a metade qual será a conversão de A supondo que a vazão de alimentação de C não varie Suponha comportamento ideal e que a temperatura do reator permaneça inalterada 3 Atualmente se obtém uma taxa de conversão de 23 quando se realiza a reação elementar em fase líquida 2A 2R em um reator de fluxo em pistão com razão de reciclo igual a unidade Qual o valor de Xa se eliminarmos o reciclo 4 Seja uma reação elementar na fase gasosa 2A B C que ocorre em um reator CSTR a temperatura constante 500 K e pressão constante 164 atm A alimentação é equimolar em A e B Que volume do CSTR volume é necessário para se atingir 90 de conversão com k 10 dm³mols