massa6 10

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10) A reação de desidrogenação de n-hexano se passa sobre um catalisador não poroso de níquel em um reator
de leito �xo alimentado por uma mistura de n-hexano e nitrogênio (1% molar em n-hexano). Este leito é
formado por partículas esféricas de catalisador de raio igual a 0,1 cm, onde o gás �ui a uma velocidade de
0,1 cm.s-1 a 398 K e 1 atm. A taxa de reação na superfície é dada por:
R“A = -krCAs
Onde RA é dado em gmol.cm2s-1. Sabendo-se que DAB = 0,028 cm2s-1, µ = 0,0003 cp e kr = 3500
cm.s-1, calcule a taxa de consumo de A. Obs.: Neste sistema o coe�ciente de transferência de massa pode ser
calculado por:
Sh = 1,0*Re^(1/2)*Sc^(1/3)
R:
Catalisador nao-poroso para niquel
esferas r=0,1cm
d=0,2cm
mistura gasosa:
1%molar n-hexano (y=0,01)
99% molar nitrogenio (y=0,99)
v0=0,1cm/s
T=398K
P=1atm
ra" = -Kr*Cas
Dab = 0,028cm^2/s
mi=0,0003x10^-2 g/cm*s
Kr=3500cm/s
ra"=?
Km pode ser calculado por 
Sh = 1,0*Re^(1/2)*Sc^(1/3)
K*d/D = [d*v0*ro/mi]^(1/2) * [mi/(ro*D)]^(1/3)
Densidade da mistura será:
yN2*roN2 + yHEXANO*roHEXANO
roN2 = 28/(82,05*398) = 2,63x10^-3 g/cm^3
romistura = 0,01*(2,63x10^-3) + 0,99(8,57x10^-4)
romistura = 8,75x10^-4 g/cm^3
Km=0,168cm/s
Como Kr>Km, a reacao quimica governa, e no calculo da taxa, sera usado o valor de Kr
(concentracao molar da mistura gasosa N2 + HEXANO)
Ca*P/R*T = 1/(82,05*398) = 3,06gmol/cm^3
Como N2 nao participa da reacao, para determinar a taxa de reacao, devo calcular a concentracao de hexano
se yHEXANO = 0,01
CaHEXANO=0,01*CA
CaHEXANO=0,01(3,06x10^-5)
CaHEXANO=3,06x10^-7gmol/cm^3
(-ra") = 3500*3,06x10^-7
(-ra") = 1,07x10^-3 gmol/cm^2*s