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1- (2,5 pontos) Um reator tubular isotérmico (pressão constante) é projetado para operar com 80% de conversão de A em R (A → R) em uma reação irreversível de primeira ordem em fase gasosa. A corrente de alimentação contém A puro na vazão de 5 m3/h. A constante de velocidade é 4 h-1. Entretanto, quando o reator é colocado efetivamente em operação, verifica-se que a conversão efetiva obtida é 95% da conversão projetada. Obviamente algum problema existe. Após análises, a conclusão a qual chegaram os projetistas e engenheiros da planta foi de que esta discrepância era devido a um distúrbio no fluxo da mistura reacional que permitia que se formasse uma zona de intensa misturação no interior do reator.
a)	Considerando que esta zona atua como um CSTR em série e entre dois reatores tubulares de mesmo tamanho, qual a fração do volume total do reator que é ocupado por esta zona de intensa agitação? (1,5 pontos)
b)	Calcule as conversões X1, X2 e X3 (1,0 ponto)
2- (2,5 pontos) Considere reação gasosa A2R, com –rA=0,05 mol/Lmin. Desejamos processar 1L/s de uma alimentação com 15% molar de inertes. A concentração da corrente de alimentação é 2,94 mol/L. 
Qual o volume necessário para uma conversão de 75% em um PFR (0,5 ponto)? 
Se 1/3 da corrente que deixa a reator forem reciclados para a entrada do mesmo e se a produção do sistema global reator-reciclo for mantida inalterada, qual a concentração do de R (0,5 ponto)?
Com base nos conceitos de projeto de reatores, explique os resultados acima (1,5). 
3- (2,5 pontos) A reação gasosa A 2R é irreversível e de primeira ordem.
São conhecidas as seguintes características industriais de sua fabricação:
· Reator em batelada com êmbolo de 4 metros de diâmetro e 2 metros de altura; 
· O tempo morto é de 15 min
· A concentração da alimentação, composta por A e 25% molar de inertes, é de 2 mols/L
· A concentração final de R é de 1,2 mol/L
· A empresa opera em 3 turnos de 6 horas cada
· O reator opera a 90ºC, nesta temperatura a constante de velocidade é igual a 1,42 x 10-4 s-1
a- O tempo de reação de cada batelada para a conversão desejada (1,25 pontos)?
b- Quantas cargas são produzidas (1,25 pontos)?
4- (2,5 pontos) As reações e B + 2C ocorrem em fase aquosa. A (CA0 = 0,7 mol/L) e B (CB0 = 1,0 mol/L) são alimentados em um CSTR de 5 L e a reação ocorre a 25ºC. Dado: E1 =10 kJ/mol; E2 = 12,5 kJ/mol; k1 = 0,33 min-1 a 320 K e k2 = 0,362 L/(mol min) a 400 K, v = 1 L/min; e .
a- Qual a conversão de A e de B? (0,5 ponto)
b- Qual a composição da mistura reacional no fim da reação? (0,75 ponto)
c- Sabendo-se que o produto desejado é o D calcule a seletividade de D em relação a E. Como você alteraria o processo (concentração das espécies e temperatura) para otimização da produção de D em relação a E? (0,75 ponto)
d- Qual o rendimento em relação a D e E? (0.5 ponto)
	
	UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
Escola de Engenharia de Lorena – EEL
P1 – Reatores Químicos 
Nome:_______________________________ Nº:______
Para aA+bBcC+dD:
 
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