Reatores Químicos

A B C D Regressão p determinar a ordem de reação Ordem 0 t x CA r 099276 Ordem 1 t x ln CA r 099988 t 00125 t 224193 Ordem 2 t x 1CA r 099084 Reação de ordem 1 rA 00125 CA k 00125 Lmolmin MM C4H9Br 1369 gmol v0 1000 Lh 1 h 60 min 503 Lmin Equipe 1 FA01 9 gl 1369 gmol 00657 moll FAo1 39445 molmin R1 e R2 PFR R3 e R4 CSTR v1 π4 05 2 25 491 m3 v2 π4 033 2 50 428 m3 V3 π4 12 2 6 679 m3 V41 π 116 2 38 764 m3 C A01 FAo1vo 02367 molL VCSTR FA0 XA rA FA0 XA kCA FA0 XA kCA0 1XA Equipe 2 FAo2 12 gl 1369 gmol 00877 moll FAo2 525931 molmin v12 π4 05 2 20 399 m3 V22 π4 037 2 49 419 m3 V32 π4 12 2 615 735 m3 V42 π4 116 2 47 845 m3 CA02 FAo2vo 03156 molL VPFR 0xA FA0 dXAkC A01XA FA0kCA0 ln1xA 0xA VPFR FA0kCA0 ln1xA CC Ca0 XA MC 74 gmol Equipe 1 R1 49110 3 39445 ln1XA1 00125 02367 XA1 0975 R2 428103 39445 ln1XA2 00125 02367 XA2 0959 R3 679103 39445 XA3 0012502367 1XA3 XA3 0836 R4 764 10 3 39445 XA41 00125023671XA1 XA41 0851 Equipe 2 R1 39310 05 525931 ln1XA1 2 0012503156 XA12 0948 R2 41910 3 525931 ln1XA2 2 0012503156 XA22 0957 R3 73510 3 525931 XA32 0012503156 1XA32 XA32 0847 R4 84510 3 525931 XA42 0012503156 1XA42 XA42 0864 CC41 02367 0975 02308 molL MCA1 02308 49110 3 74 83858872 gh CC2 02367 0959 02269 molL MC2 02269 42810 3 74 71893051 gh CC3 1 02367 0836 01979 molL MC3 1 01979 67910 3 74 99427386 gh CC4 1 02367 0851 02014 molL MC4 1 02014 76410 3 74 113881426 gh CC12 0 3156 09248 02992 molL MC12 02992 39310 3 74 87010087 gh CC22 03156 09572 03020 molL MC22 0302 41910 3 74 93647174 gh CC32 03156 0847 02673 molL MC32 02673 73510 3 74 145391650 gh CC42 03156 0864 02727 molL MC42 02727 84510 3 74 170505804 gh a Equipe 1 Rk5 Equipe 2 R kg R1 239 236 R2 251 187 R3 121 097 R4 110 074 b R4 para ambas as equipes E1 136658 kg dia E2 204607 kg dia c R4 para ambas as equipes E1 R 150000 E2 R 150000 Otimização do processo de produção do álcool tercbutílico O álcool tercbútilico é produzido a partir da hidrólise do tercbutila conforme a seguinte equação estequiométrica tercC4H8 H2O tercC4H9OH HBr Uma equipe de engenheiros químicos designada para realizar um estudo da otimização deste processo em um ambiente onde os reatores são contínuos e que atualmente estão disponíveis são unidades padrão Reator Abafador Agléia Físicamecânica Comprimento m que não cobre equipo 2 Comprimento m de diâmetro dm custo Operacional Rh custo operacional R h Equipe 1 Rkg Equipe 2 Rkg R1 Não 25 20 20000 25000 14000 18 62 12500 14500 R2 Sim 50 40 18000 24500 12000 36 45 15000 11000 R3 Não 30 30 16000 23000 13000 53 56 12000 10000 R4 Sim 160 130 16000 22000 13000 100 75 14000 14000 Para que se possa efetuar uma análise adequada os testes serão realizados a partir de algumas condições de operação que envolvem i a alimentação utilizada contém 912 gramas equipe 1equipe 2 respectivamente por segundo do tercbutílico ii a produção diária deve ser obtida em 12 horas de funcionamento contínuo e iii a produção diária deve ser levantada em kg Após o estudo e análise do processo a equipe de engenheiros deverá a Calcular preço de custo em Reais por kg do álcool tercbutilico C para cada um dos reatores b Considerando que o parâmetro para escolha seja exclusivamente o máximo de produção diária do álcool tercbutilico independente do custo do produto final qual o reator deverá ser escolhido pela equipe Qual a diária em kg de álcool tercbutilico produzido neste reator c Considerando que o parâmetro para a escolha seja exclusivamente o custo do produto final por kg qual será o reator escolhido Qual o custo da produção diária neste reator Dados A cisência que o custohora de funcionamento não será alterado i temperatura desta reação foi estudada na Universidade de Stanford na Inglaterra em 1963 a 25º C onde a partir dos dados da tabela abaixo constatouse que este é uma reação de primeiro ordem irreversível temp min 01056 00858 0045 00432 tercC4H8 Br m 01973 00858 0045 00432 ii Pesos Atômicos C12gmol H 1gmol Br 799 gmol e O16 gmol tercC4H9OH HBr C D H2O tercC4H8Br A C