Primeira lista de exercícios

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Cálculo de Reatores Químicos – Engenharia Química 
Prof. Milena Guedes Maniero Ferreira 
 
Primeira Lista de Exercícios 
 
1 – A reação A → B deve ser conduzida isotermicamente em um reator de escoamento 
contínuo. A vazão volumétrica de entrada v0 é de 10 dm
3/h. Calcule os volumes de ambos 
os reatores CSTR e PFR necessários para consumir 99% de A quando a vazão molar de 
entrada for de 5 mol/h, assumindo que a velocidade de reação -rA é 
a) -rA = k com k = 0,05 mol/h.dm3; 
b) -rA = kCA com k = 0,0001 s-1; 
c) -rA = k CA2 com k = 300 dm3/mol.h 
d) Repita (a), (b) e (c) para calcular o tempo necessário para consumir 99,9% da 
espécie A em um reator batelada de volume constante, igual a 1000 dm3, com 
CA0=0,5 mol/dm
3. 
 
2 – A reação exotérmica: A → B + C foi conduzida adiabaticamente, e os seguintes dados 
foram registrados: 
X 0 0,2 0,4 0,45 0,5 0,6 0,8 0,9 
-rA (mol/dm
3.min) 1,0 1,67 5,0 5,0 5,0 5,0 1,25 0,91 
 
A vazão molar de entrada de A era de 300 mol/min. Pergunta-se: 
a) Quais são os volumes necessários de um PFR e de um CSTR para atingir a 
conversão de 40%? 
b) Em que faixa de conversão os volumes do CSTR e do PFR seriam idênticos? 
c) Qual a máxima conversão que pode ser alcançada em um CSTR de 105 dm3? 
 
3 – A reação exotérmica, adiabática, irreversível, em fase gasosa (2A + B → C) deve ser 
conduzida em um reator contínuo com alimentação equimolar de A e B. O gráfico de 
Levenspiel é apresentado na Figura abaixo. Pergunta-se: 
a) Qual o volume necessário de um PFR para atingir 50% de conversão? 
b) Qual é o volume necessário de um CSTR para atingir 50% de conversão?