AvaliaoA1CinticaHeterogneaeClculodeReatoresII_20210405182958

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Avaliação A1 – Cinética Heterogênea e Cálculo de Reatores II. Valor: 20 pontos
As respostas legíveis deverão ser enviadas para o e-mail priscila.karachinski@unicuritiba.com.br até 07-04-2021
1) (5 pontos) A reação A  C + D ocorre em um reator batelada a volume constante de 20 L. A alimentação consiste em 40 mols de A puro.
Determine:
a) O tempo para reduzir a concentração de A para 0,2 mol/L, para uma reação de primeira ordem com k = 0,865 min-1
b) O tempo para uma conversão de 95% de A considerando a reação de segunda ordem e k = 20 L mol-1 h-1
2) (5 pontos) A decomposição homogênea em fase gasosa de fosfina 4PH3(g) -> P4(g) + 6H2
ocorre a 700 ºC com uma taxa de 1ª ordem -rA = 20 CA
Qual a capacidade (volume) do reator pistonado operando a 700 ºC e 500 kPa para produzir 80% de conversão com uma alimentação constituída de 30 mols de fosfina por hora?
Considere:
· PV = nRT
· R = 0,082atm L K-1mol-1
· expansividade sem inertes
· use a equação:
𝑉	𝑋𝐴 𝑑𝑋𝐴
= ∫
𝐹𝐴0
0 −𝑟𝐴
3) (5 pontos) A reação de decomposição de A  2B em fase gasosa ocorre em um reator PFR com diâmetro igual a 30 cm. A vazão de alimentação é de 1000 dm3 h-1 com concentração de A igual a 2 molL-1 sem inertes. A reação é de primeira ordem com constante de velocidade de 2,5 h-1.
Para este caso determine:
a) O comprimento do reator para 80% de conversão
b) O tempo espacial necessário para 80% de conversão.
4) (5 pontos) Analise o gráfico de Levenspiel para a reação de conversão de A  B. Considerando que são utilizados 3 reatores em série para atingir 80% de conversão. Determine utilizando o gráfico:
a) Os tipos e a ordem de reatores a serem utilizados para gerar o menor volume possível. Justifique cada escolha.
b) O volume de cada reator utilizando os reatores da resposta do item a
c) O volume total utilizando os reatores da resposta do item a10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
X
Fa/ra (m3)