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Engenharia Ambiental ·
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Reação Simbólica A P Aplicação do Balanço Molar para o reagente de referência A FA0 FA Reator Volume V Reação Simbólica A P Relações Importantes 3 Vazão volumétrica ou Volume constante Relações Importantes Reator Volume V FA0 CA0 v0 FA CA v Para sistemas com escoamento sistemas abertos Tempo de Residência ou Tempo de Retenção Reator descontínuo ideal batelada ou batch dX Reatores Ideais r V dt dX N A A 0 reator contínuo de tanque agitado CSTR saída A entrada saída A r X X F V 0 Reatores Ideais FA0 v0 CA0 FA v CA Supondo v v0 Reatores Ideais reator tubular PFR A A r dV dX F 0 FA0 v0 CA0 FA v CA Supondo v v0 batelada batch reator contínuo de Reatores Ideais reator contínuo de tanque agitado CSTR reator tubular PFR 8 6 7 8 9 10 rA n 0 Vazão volumétrica ou Volume constante n A A n A A X k C kC r 1 0 Reação Simbólica A P 0 1 2 3 4 5 00 02 04 06 08 10 r XA 5 6 7 8 9 10 rA n 1 n A A n A A X k C kC r 1 0 Reação Simbólica A P 0 1 2 3 4 5 00 02 04 06 08 10 r XA 5 6 7 8 9 10 rA n 1 n A A n A A X k C kC r 1 0 Reação Simbólica A P 0 1 2 3 4 5 00 02 04 06 08 10 rA XA 6 7 8 9 10 n 1 n 1 n A A n A A X k C kC r 1 0 Reação Simbólica A P 0 1 2 3 4 5 6 00 02 04 06 08 10 rA XA 035 04 045 05 n 1 n A A n A A X k C kC r 1 0 Reação Simbólica A P 0 005 01 015 02 025 03 035 00 02 04 06 08 10 XA Ar 1 035 04 045 05 Área 0 0 0 1 A Bat A Bat X A A C t N V t dX r A Reator em Batelada n 1 n A A n A A X k C kC r 1 0 Reação Simbólica A P 0 005 01 015 02 025 03 035 00 02 04 06 08 10 XA Ar 1 035 04 045 05 Área 0 0 A CSTR A A A C F V r X Reator Contínuo de Mistura CSTR n 1 n A A n A A X k C kC r 1 0 Reação Simbólica A P 0 005 01 015 02 025 03 035 00 02 04 06 08 10 XA Ar 1 035 04 045 05 Área 0 0 0 1 A PFR A X A A C F V dX r A Reator Tubular Ideal PFR n 1 n A A n A A X k C kC r 1 0 Reação Simbólica A P 0 005 01 015 02 025 03 035 00 02 04 06 08 10 XA Ar 1 035 04 045 05 0 0 A CSTR A A A C F V r X CSTR n 1 n A A n A A X k C kC r 1 0 Reação Simbólica A P 0 005 01 015 02 025 03 035 00 02 04 06 08 10 XA Ar 1 0 0 0 1 A PFR A X A A C F V dX r A PFR 0 0 A A A 035 04 045 05 1 X t V t A Reator em Batelada n 1 n A A n A A X k C kC r 1 0 Reação Simbólica A P 0 005 01 015 02 025 03 035 00 02 04 06 08 10 XA Ar 1 0 0 0 1 A PFR A X A A C F V dX r A PFR 0 0 0 1 A Bat A Bat X A A C t N V t dX r A Reator de Tratamento de Efluentes por Oxidação Avançada 19 Reator de Tratamento de Efluentes por Oxidação Avançada t CA 0 08 1 077 2 074 3 072 4 069 5 065 6 06 Exemplo Dados obtidos em Reator de Batelada para a reação química A produtos fase líquida V cte 05 06 07 08 09 6 06 7 05 8 042 9 035 10 03 11 025 12 019 13 017 14 014 15 012 16 01 17 008 18 007 19 0065 20 0061 0 01 02 03 04 05 0 5 10 15 20 25 Conc A tempo 005 006 007 008 009 rA XA rA 004 003 008 0033 010 0036 014 004 019 0045 025 005 038 007 048 008 Dimensionar um Reator Contínuo para processar uma solução de A à taxa de 10 Lmin XA 90 0 001 002 003 004 005 000 020 040 060 080 100 rA XA 048 008 056 0075 063 0065 069 0062 076 0055 079 0045 083 0035 085 0027 088 0023 090 0021 091 0018 092 0012 092 0008 XA rA 1rA 004 003 333 008 0033 340 010 0036 278 014 004 250 019 0045 222 025 005 200 038 007 143 048 008 125 056 0075 133 300 400 500 600 1rA 056 0075 133 063 0065 154 069 0062 161 076 0055 182 079 0045 222 083 0035 286 085 0027 370 088 0023 435 090 0021 476 091 0018 556 092 0012 833 092 0008 1250 00 100 200 000 020 040 060 080 100 1 XA 300 400 500 600 rA Caso 1 Reator de Mistura CSTR CSTR Área 0 0 A CSTR A A A C F V r X 00 100 200 300 000 020 040 060 080 100 1rA XA 300 400 500 600 rA Área 0 0 0 1 A PFR A X A A C F V dX r A PFR Caso 2 Reator Tubular Ideal PFR 00 100 200 300 000 020 040 060 080 100 1rA XA 300 400 500 600 rA Caso 3 Sistema de Reatores CSTR e PFR em série Área Total Área 1 Área 2 total total C F V 00 100 200 300 000 020 040 060 080 100 1rA XA 0 0 A A C F 300 400 500 600 rA Caso 4 3 Reatores CSTR em série 00 100 200 300 000 020 040 060 080 100 1rA XA 300 400 500 600 rA Caso 5 12 Reatores CSTR em série 00 100 200 300 000 020 040 060 080 100 1rA XA
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Reação Simbólica A P Aplicação do Balanço Molar para o reagente de referência A FA0 FA Reator Volume V Reação Simbólica A P Relações Importantes 3 Vazão volumétrica ou Volume constante Relações Importantes Reator Volume V FA0 CA0 v0 FA CA v Para sistemas com escoamento sistemas abertos Tempo de Residência ou Tempo de Retenção Reator descontínuo ideal batelada ou batch dX Reatores Ideais r V dt dX N A A 0 reator contínuo de tanque agitado CSTR saída A entrada saída A r X X F V 0 Reatores Ideais FA0 v0 CA0 FA v CA Supondo v v0 Reatores Ideais reator tubular PFR A A r dV dX F 0 FA0 v0 CA0 FA v CA Supondo v v0 batelada batch reator contínuo de Reatores Ideais reator contínuo de tanque agitado CSTR reator tubular PFR 8 6 7 8 9 10 rA n 0 Vazão volumétrica ou Volume constante n A A n A A X k C kC r 1 0 Reação Simbólica A P 0 1 2 3 4 5 00 02 04 06 08 10 r XA 5 6 7 8 9 10 rA n 1 n A A n A A X k C kC r 1 0 Reação Simbólica A P 0 1 2 3 4 5 00 02 04 06 08 10 r XA 5 6 7 8 9 10 rA n 1 n A A n A A X k C kC r 1 0 Reação Simbólica A P 0 1 2 3 4 5 00 02 04 06 08 10 rA XA 6 7 8 9 10 n 1 n 1 n A A n A A X k C kC r 1 0 Reação Simbólica A P 0 1 2 3 4 5 6 00 02 04 06 08 10 rA XA 035 04 045 05 n 1 n A A n A A X k C kC r 1 0 Reação Simbólica A P 0 005 01 015 02 025 03 035 00 02 04 06 08 10 XA Ar 1 035 04 045 05 Área 0 0 0 1 A Bat A Bat X A A C t N V t dX r A Reator em Batelada n 1 n A A n A A X k C kC r 1 0 Reação Simbólica A P 0 005 01 015 02 025 03 035 00 02 04 06 08 10 XA Ar 1 035 04 045 05 Área 0 0 A CSTR A A A C F V r X Reator Contínuo de Mistura CSTR n 1 n A A n A A X k C kC r 1 0 Reação Simbólica A P 0 005 01 015 02 025 03 035 00 02 04 06 08 10 XA Ar 1 035 04 045 05 Área 0 0 0 1 A PFR A X A A C F V dX r A Reator Tubular Ideal PFR n 1 n A A n A A X k C kC r 1 0 Reação Simbólica A P 0 005 01 015 02 025 03 035 00 02 04 06 08 10 XA Ar 1 035 04 045 05 0 0 A CSTR A A A C F V r X CSTR n 1 n A A n A A X k C kC r 1 0 Reação Simbólica A P 0 005 01 015 02 025 03 035 00 02 04 06 08 10 XA Ar 1 0 0 0 1 A PFR A X A A C F V dX r A PFR 0 0 A A A 035 04 045 05 1 X t V t A Reator em Batelada n 1 n A A n A A X k C kC r 1 0 Reação Simbólica A P 0 005 01 015 02 025 03 035 00 02 04 06 08 10 XA Ar 1 0 0 0 1 A PFR A X A A C F V dX r A PFR 0 0 0 1 A Bat A Bat X A A C t N V t dX r A Reator de Tratamento de Efluentes por Oxidação Avançada 19 Reator de Tratamento de Efluentes por Oxidação Avançada t CA 0 08 1 077 2 074 3 072 4 069 5 065 6 06 Exemplo Dados obtidos em Reator de Batelada para a reação química A produtos fase líquida V cte 05 06 07 08 09 6 06 7 05 8 042 9 035 10 03 11 025 12 019 13 017 14 014 15 012 16 01 17 008 18 007 19 0065 20 0061 0 01 02 03 04 05 0 5 10 15 20 25 Conc A tempo 005 006 007 008 009 rA XA rA 004 003 008 0033 010 0036 014 004 019 0045 025 005 038 007 048 008 Dimensionar um Reator Contínuo para processar uma solução de A à taxa de 10 Lmin XA 90 0 001 002 003 004 005 000 020 040 060 080 100 rA XA 048 008 056 0075 063 0065 069 0062 076 0055 079 0045 083 0035 085 0027 088 0023 090 0021 091 0018 092 0012 092 0008 XA rA 1rA 004 003 333 008 0033 340 010 0036 278 014 004 250 019 0045 222 025 005 200 038 007 143 048 008 125 056 0075 133 300 400 500 600 1rA 056 0075 133 063 0065 154 069 0062 161 076 0055 182 079 0045 222 083 0035 286 085 0027 370 088 0023 435 090 0021 476 091 0018 556 092 0012 833 092 0008 1250 00 100 200 000 020 040 060 080 100 1 XA 300 400 500 600 rA Caso 1 Reator de Mistura CSTR CSTR Área 0 0 A CSTR A A A C F V r X 00 100 200 300 000 020 040 060 080 100 1rA XA 300 400 500 600 rA Área 0 0 0 1 A PFR A X A A C F V dX r A PFR Caso 2 Reator Tubular Ideal PFR 00 100 200 300 000 020 040 060 080 100 1rA XA 300 400 500 600 rA Caso 3 Sistema de Reatores CSTR e PFR em série Área Total Área 1 Área 2 total total C F V 00 100 200 300 000 020 040 060 080 100 1rA XA 0 0 A A C F 300 400 500 600 rA Caso 4 3 Reatores CSTR em série 00 100 200 300 000 020 040 060 080 100 1rA XA 300 400 500 600 rA Caso 5 12 Reatores CSTR em série 00 100 200 300 000 020 040 060 080 100 1rA XA