Exercícios Resolvidos de Cinética Química: Reatores Tubulares e Conversão

Questão 1 30 pontos A reação elementar irreversível 2A B ocorre em fase gasosa em um reator tubular isotérmico com escoamento pistonado O reagente A e um diluente C são alimentados ao reator na razão equimolar sendo a conversão de A na saída do reator igual a 80 Se a vazão molar de alimentação de A for reduzida à metade qual será a conversão de A na saída do reator suponto que a vazão de alimentação de C não varie Supor comportamento ideal e que a temperatura e pressão no reator permaneçam inalteradas Questão 2 40 pontos A reação homogênea irreversível em fase gasosa A 2B tem constante de velocidade de 00015 min1 a 27 ºC e energia de ativação de 25 kcal mol1 A reação é processada à pressão absoluta de 10 atm e 127 ºC constantes em um reator composto de tubos paralelos cada tubo com 3 m comprimento e 25 cm de diâmetro interno A taxa de produção de B deve ser igual a 450 kg h1 Calcular o número de tubos que devem compor o reator para fração convertida de A igual a 90 O composto A tem massa molar de 58 g mol1 A alimentação é composta de A puro à mesma temperatura e pressão de operação do reator Admitir comportamento de gás ideal Dado R 1987 cal mol1 K1 0082 atm L mol1 K1 Questão 3 30 pontos A reação elementar 2A B C em fase líquida ocorre isotermicamente em um reator tubular ideal PFR em cuja saída se obtém conversão de A igual a 50 A concentração de B na alimentação do reator tubular é igual à metade da concentração de A Que conversão de A se obtém à saída de um reator de mesmo volume que segue modelo de mistura perfeita associado em série após o reator tubular Considerar que os reatores operam à mesma temperatura