Reatores Homogêneos - Avaliação 3 - Engenharia Química UFPR

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA 20232 REATORES HOMOGÊNEOS AVALIAÇÃO 3 DATA 30112023 NOME GRR O segredo da força está na vontade Giuseppe Mazzini 1 Para a produção de P em solução aquosa a está sendo utilizado um reator do tipo PFR isotérmico 348 K Juntamente com a produção de P ocorre a formação do subproduto S como segue 1 2 k k A P S As reações são elementares e a conversão de A é de 40 Com base nesta informação responda as questões que seguem a 5 Qual o rendimento de P no reator PFR Resposta b 15 Foi proposto reciclar uma fração da corrente do produto sem tratamento adicional Qual será a conversão de A com o uso de uma razão reciclo igual a 3 Considere somente a Reação 1 para a análise Resposta c 10 O uso de reciclo no PFR irá aumentar o rendimento de P Justifique a sua resposta Resposta Dados 1 1 15000 535 10 exp k RT 2 2 11500 159 10 exp k RT k h1 R 8314 JmolK T K UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA 20232 2 Uma indústria pretende um reator como o esquematizado abaixo O reator irá operar de forma isotérmica 773 K e 30 bar para produzir o produto P a partir da seguinte reação irreversível g g g A B P A A r kC 3 48500 537 10 exp k RT s1 k s1 R 8314 JmolK T K A conversão será de 72 A corrente que alimentará o reator 2554 m3s possui 10 de A 50 de B e inertes a 10 Qual o volume m3 do reator Resposta b 10 O reator será construído com tubos de 6 m de comprimento e 95 cm de diâmetro interno Quantos tubos serão necessários Resposta c 10 Qual será a conversão se o inerte for removido da corrente de alimentação do reator 2553 m3s ou seja com 167 de A 833 de B Resposta R 8314105 barm³molK UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA 20232 3 Uma indústria possui o sistema de reatores esquematizado abaixo Este sistema com 2 CSTR em série é utilizado para processar a reação irreversível e elementar em fase líquida A P 8 57800 125 10 exp k RT k h1 R 8314 JmolK T K O primeiro CSTR opera isotermicamente 330 K e a conversão na saída é de 73 e o segundo CSTR opera adiabaticamente e a temperatura na saída é de 344 K Ao primeiro CSTR são alimentados 25 molh do reagente A puro CAo 2 mol m³ Dados a 298 K Espécie Hfo Jmol Cp JmolK A 3500 70 P 3000 50 Para esse sistema perguntase a 10 Qual o volume m3 do primeiro reator Resposta b 15 A conversão na saída do segundo reator Resposta c 15 Qual o volume m3 do segundo reator Resposta Dado 1 T n i i o R A i FCp T T H r V QV BOA PROVA BOAS FÉRIAS FELIZ NATAL