Lista de Exercicios - Reatores Homogeneos - Engenharia Quimica

1 Universidade de Passo Fundo Curso de Engenharia Química CEQ 163 Reatores homogêneos LISTA 51 COMBINAÇÃO DE REATORES 1 Quais as principais consequências tiradas da associação de PFR em série Qual a sua principal aplicação 2 Quais as principais consequências tiradas da associação de reatores tanto PFR quanto CSTR em paralelo Quais as suas principais aplicações 3 Exemplo 61 Levenspiel adaptado A disposição de reatores mostrada abaixo consiste em três reatores pistonados em duas linhas paralelas A linha D Branch D tem um reator de 50 L seguida de um reator de 30 L A linha E Branch E tem um reator de volume de 40 L Qual a fração de alimentação deve ir para a linha D 4 Seja a reação de primeira ordem A R em fase líquida de cinética rA 0822 CA molL min A corrente de alimentação 25 mol Amin a uma vazão de 25 Lmin e a conversão requerida é de 90 Com isso calcule a o volume requerido de um único PFR para realizar o trabalho R 70L b os volumes individuais de 5 PFRs em série atingindo as conversões intermediárias XA1 015 XA2 035 XA3 055 XA4 075 XA5 09 c Os volumes individuais de 5 PRFs em paralelo com 3 deles operando com vazão igual a 2 Lmin 1 a 7 Lmin e o último a 12 Lmin 5 Exemplo 62 Levenspiel Em um único reator de mistura perfeita 90 de reagente A são convertidos a produto por meio de uma reação de segunda ordem Pretendese colocar um segundo reator em série com o primeiro Os dois reatores são similares a Para a mesma taxa de tratamento que está sendo usada no momento de que modo a adição do novo reator afetará a conversão do reagente b Para os mesmos 90 de conversão de quanto a taxa de tratamento pode ser aumentada 6 Uma instalação industrial pretende hidrolisar continuamente uma solução aquosa de anidrido acético a 25ºC Nesta temperatura a cinética da reação é conhecida rA 0725 CA molminL onde CA é a concentração do anidrido acético em molsL Pretendese trabalhar com uma vazão volumétrica de alimentação de 5 Lmin e a concentração de entrada é de 15 molsL de anidrido O projetista está em dúvida de como montar o layout desta planta de hidrólise uma vez que existem disponíveis dois reatores de 25L e um reator de 5L com excelentes dispositivos de agitação Qual a conversão a ser obtida a partir dos seguintes esquemas de montagem a o reator de mistura de 5L sozinho b os dois reatores de mistura de 25L em série c os dois reatores de mistura de 25L em paralelo com a alimentação dividida em 25 Lmin para cada reator d os dois reatores de mistura de 25L em paralelo com a alimentação dividida em 20 para um reator e 80 para o outro reator Firstorder reaction tauN taup CA0 V FA0 N reactors CA0 V FA0 plug 1 XA CA CA0 k tau 50 N 1 20 10 5 2 k tau 1 N 2 N 3 N 4 N 6 N N 10 001 01 1 Secondorder reaction tau CA02 V FA02N reactors tau CA02 V FA02p 1 XA CA CA0 N 1 k CA0 tau 1000 500 200 100 50 20 10 5 2 1 N 2 N 3 N 4 N 6 N 10 N plug flow 001 01 10