Caderno de Calc Reatores 1

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Cálculo de Reatores 1
Definições: 
Reação homogênea – uma só fase 
Reação heterogênea – mais de uma fase 
Reação simples – uma equação estequiométrica representa a reação
Reação múltipla – mais de uma equação estequiométrica representa a reação
			Em serie: A B C
			Em paralelo: A B
				 A C
			Complexas: em serie e paralelo ao mesmo tempo
Independentes: várias reações ao mesmo tempo, mas independentes uma da outra
Reatores:
Batelada – sem entrada de reagentes e saída de produtos contínua
CSTR – reator tanque agitado
PFR – reator tubular
Conversão – X:
ni0 = número de mols iniciais
ni = número de mols num instante qualquer
onde i = reagente limitante
X máxima:
Reação irreversível – Xmáx = 1
Reação reversível - Xmáx = Xe; e = equilíbrio
Extensão de reação - α:
Definido em relação a qualquer espécie envolvida na reação reagente ou produto
Onde: j = qualquer espécie envolvida na reação
	γ = coeficiente estequiométrico
α máxima:
Coeficiente estequiométrico – γ:
A + 2B C
Coeficiente estequiométrico de A = -1
Coeficiente estequiométrico de B = -2
Coeficiente estequiométrico de C = 1
Taxa de reação:
A taxa é a variação do número de mols por unidade de tempo e volume do sistema reacional.
r = f (T, P, C, catalisador) 
r = k f (C ou P)
reação: A + B C + D
	
concentrações elevadas às ordens de reação em relação a cada espécie. 
Se reação reversível:
A + B C + D
Taxa = taxa da reação direta – taxa da reação reversa
concentrações elevadas às ordens de reação
Ordem de reação – beta:
Beta – representa como a taxa de reação varia com a concentração da espécie em questão. 
Beta - qualquer número: positivo, negativo ou nulo. 
Ordem de reação é determinada experimentalmente. 
Quando a ordem em relação a cada espécie coincide com o coeficiente estequiométrico, a reação é dita elementar. 
Quando beta = zero a taxa não varia com a concentração da espécie em questão ou seja: r = k 
Pseudo ordem: quando se pode considerar que a taxa não varia com a concentração de uma determinada espécie quando esta está em concentração bem superior a estequiométrica.
A + B C + D
Se CA inicial muito maior que a CB 
Por exemplo: CA0 = 50 e CB0 = 1
		Podemos escrever:
		
Constante de velocidade da reação k:
k = f(T, catalisador)
 Arhenius
Onde:
k0 – fator pre-exponencial independente da T
E – energia de ativação independente da T
T – temperatura
Quando T tende a 0 – k tende a 0
Quando T tende a infinito – k tende a k0
reações com alta E são mais sensíveis a temperatura (inclinação maior)
Determinação da E:
Vários de k contra T e plotando ln k versus 1/T - tirando a inclinação E/RT e dai calcular E 
Ou ter pelo menos 2 valores de k versus T:
Algumas Definições Adicionais:
As definições que serão citadas abaixo são comumente utilizadas nas equações de reatores.
Tempo espacial (τ): É obtido dividindo-se o volume do reator pela vazão volumétrica de entrada no reator. É o tempo necessário para se processar um volume de reator, considerando-se o fluido nas condições de entrada:
Tempo de residência (t): É o tempo que um mesmo elemento de fluido leva da entrada até a saída do reator. O tempo de residência só é igual ao tempo espacial quando τ = t, nas condições em que T e P são constantes ao longo do reator, quando a densidade de mistura da reação independe da extensão da reação (V = cte) e o fluxo é avaliado nas condições de entrada do reator a T0 e P0.
Velocidade espacial (1/τ): É o inverso do tempo espacial. Ela pode definida em função de volume (LHSV) ou massa (WHSV). A LHSV é dada por , onde v0 é a vazão volumétrica e V o volume do reator e a WHSV por , onde ρv0 é a vazão mássica e M é a massa de catalisador.
Número de Damköhler (Da): É um número adimensional que pode nos das uma estimativa rápida do grau de conversão de uma reação que passa dentro de um reator contínuo. Esse número é a razão entre a velocidade de reação de A e a vazão de alimentação de A no reator. Para uma reação de primeira ordem, podemos expressa-lo por:
Se a reação for de segunda ordem, então expressamos Damköhler, da seguinte maneira:
Os números de Damköhler fornecem a conversão que pode se obter em um reator de escoamento contínuo. Número de Damköhler maiores que 10, estima-se conversões maiores que 90%, enquanto valores baixos de Damköhler (Da < 0,1), as conversões serão menores de 10%.
Expressão da concentração em função da conversão:
Partindo de uma concentração inicial não conhecida, iremos expressar as concentrações de A, B e C, em função das conversões.
Estamos supondo que a reação ocorra em variação de volume na fase liquida e na fase gasosa, então dividiremos as expressões a seguir pelo volume.
Agora, se a reação fosse com variação de volume na fase gasosa, teremos:
Essa condição vem da lei dos gases perfeitos PV = nRT, onde há condição final e inicial são iguais, T0 = T e P0 = P.
Sendo A o reagente limitante e admitindo reator contínuo, então:
Como se calcula εA (variação do nº de moles ou volume)?
As reações em fase líquida ocorrem sem variação de volume, enquanto na fase gasosa pode ou não ter variação de volume. As reações sem variação de volume ocorrem no reator batelada, enquanto para variação de volume pode ser contínuo e batelada.
Os líquidos com pressão alta, são considerados gases ideais e sua concentração é dada por:
Algoritmo para projeto de reator isotérmico:
Equação geral – Balanço Molar:
Fluxo molar na entrada – fluxo molar na saída + taxa de consumo/geração = taxa acumulada
Onde:
Quando:
 M infinito 
ΔV 0
Reator Batelada:
Fi0 = Fi = 0
Equação do balanço:
Aplicando ao i = reagente limitante = A
Lembrar que:
Logo:
Dois modelos de Reator batelada:
1 – V = cte e P = variável
2 – P = cte e V = variável
Reator batelada tem-se o tempo de batelada, ou seja, quanto tempo leva cada batelada.
tf = tempo para carregar o reator – 1,5 – 3,0h
te = tempo de aquecimento – 1,0 – 2,0h
tC = tempo de limpar o reator – 0,5 – 1,0h
tR = tempo de reação que é calculado pelo balanço.
Reator Tanque-Agitado Contínuo:
Um tipo de reator utilizado no processamento é um tanque agitado operado continuamente, conhecido como reator tanque agitado contínuo, CSTR. É modelado como uma mistura perfeita de reagentes e produtos operando. Logo, a temperatura e a concentração são idênticas dentro do reator e na saída do reator.
Balanço molar para este tipo de reator:
Quando opera em regime estacionário, não há acumulo no reator e a taxa de reação é constante dentro do espaço do reator.
Onde Fi = Civ;
Fi fluxo molar da espécie i [mol/tempo]
Ci concentração molar da espécie i [mol/volume]
v fluxo volumétrico total [volume/tempo]
v0 fluxo volumétrico total na entrada
A equação do reator CSTR em função do reagente limitante é dada por:
Se a reação ocorrer a volume constante, não havendo expansão ou contração, isto é, sem variação no número de moles da reação v = v0.
Reator Tubular:
O reator tubular é um dos reatores mais utilizados na indústria. Também opera em regime estacionário, como visto no CSTR. Neste modelo de reator será considerado um sistema com escoamento altamente turbulento e campo de fluxo sendo uniforme. Isso quer dizer que não haverá variação radial na concentração, sendo chamado de reator com escoamento uniforme do tipo pistão (PFR).
Os reagentes são consumidos à medida que vão se deslocando ao longo do reator. Como a concentração não varia numa determinada unidade de volume (ΔV), logo a velocidade de reação também não, pois a mesma é função da concentração para todas as ordens de reação, exceto, como já foi visto, para reações de ordem zero.
O esquema abaixo demonstra o funcionamento do reator tubular:
As equações abaixo representam o esquema mostrado acima:
A equação do reator PFR em função do reagente limitante é dada por:
Onde FA = FA0(1 – X)
Reator Empacotado:
A grande diferença do reator empacotado, conhecido como PBR para o reator PFR é o “recheio” de partículas sólidas (catalisadores) que existem no PBR. O catalisador sólido é constituído de inúmerase pequenas partículas depositados ao longo do comprimento de um tubo. Sendo assim calcula-se a massa de catalisador necessária para uma dada reação e não o volume como é calculado no PFR. A unidade da taxa reacional desse reator (-rA) é dada por: [mol A transformado / (tempo x gcat)]. O balanço aplicado ao modelo da figura abaixo:
Para queda de pressão no leito e perda de atividade do catalisador desprezíveis.
A figura abaixo representa o modelo de um PBR:
Resumo das Equações Gerais de Reatores Ideais
1 – Equações em função de NA e FA
2 – Equações em função de XA
Reatores em Série:
Muitas vezes os reatores são conectados em serie de forma que a corrente de saída de um reator seja a corrente de alimentação de outro reator. Esta forma de arranjar os reatores é utilizada para alcançar altas conversões. Os reatores em série podem ser de modelos iguais ou diferentes, como por exemplo um CSTR, seguido de um PFR, seguido de um CSTR, como mostra o esquema abaixo.
Se lançarmos num gráfico o inverso da taxa versus a conversão, pode-se verificar que a área do retângulo de coordenadas (X1, 0) e (X1, -1/(rA)) representa a razão V / FA0 de um reator CSTR. Já no caso do PFR, essa razão V / FA0, seria representada pela área sob a curva X1 e X2. Já no último CSTR teria V / FA0 como a área do retângulo entre X2 e X3.
Assim os volumes dos reatores CSTR ou PFR para atingir determinadas conversões podem ser obtidas graficamente, uma vez que conhecida a variação de taxa de reação com a conversão.
Como podemos observar pelo gráfico acima, enquanto que no CSTR o volume ocupado é em função da área, para o PFR, o volume ocupado é dado pela área da integral, sendo assim o PFR ocupará um volume menor e uma conversão maior, em relação ao CSTR. Mas como será calculado o volume de cada reator para uma conversão X qualquer, onde tenhamos reatores em série como foi ilustrado?
Aplicando a equação de balanço molar característica para o primeiro reator (CSTR):
Já para o PFR que está entre os dois CSTR’s, a equação se torna:
E finalmente, para o último reator, teremos:
Deve-se ficar atento, pois dependendo da variação da taxa com a conversão, o volume do CSTR pode ser menos que o do PFR, para atingir a mesma conversão, de acordo com o gráfico a seguir:
Assim para reações com ordens negativas, a área do CSTR será menor, comparada ao PFR, como pode ser visto no gráfico.
Comparando a Ordem de Diferentes Sequencias de Reatores:
Ao dimensionar os volumes dos reatores, deve-se ter cuidados em relação à posição dos mesmos no arranjo de modo a atingir a conversão máxima no menor volume possível, pois assim estará sendo minimizado o espaço requerido e principalmente o custo para o projeto. Veja o exemplo abaixo, pois facilitará o entendimento.
Exemplo: Para cada esquema abaixo, com dados da tabela, calcule o volume individual, bem como o volume total dos reatores, quando a conversão intermediária é de 5-% e FA0 sendo 0,867 mol/s.
Dados experimentais:
	X
	0,0
	0,1
	0,2
	0,3
	0,4
	0,5
	0,6
	0,7
	-rA
	0,0053
	0,0050
	0,0045
	0,0040
	0,0033
	0,0025
	0,0018
	
	-1/(rA)
	189
	192
	200
	222
	250
	303
	400
	556
Gráfico representando os dados da tabela acima: 
Solução: Usando a figura acima, pode-se fazer o cálculo para cada esquema dado no enunciado.
Esquema A:
Integrando até X = 0,5
A área sob a curva pode ser calculada pela regra de Simpson
Esquema B:
Conclusão: O esquema B fornece o menor volume total de reator para uma conversão intermediaria de 50% e final de 80%, como pode ser visto nos esquemas que seguem abaixo.
Esquema A:
Esquema B:
Ainda comparando reatores CSTR e PFR, onde será observado como se calcula a área que representa a razão V/FA0.
Reator CSTR:
Enquanto no reator CSTR a razão V/FA0 é dada pela ocupada pelo retângulo, no caso do PFR se a área que representa essa razão é a que fica sob a curva cinética, como mostra a figura abaixo.
O cálculo dessa área é obtido por métodos numéricos, tais como: regras de Simpson e por diferenciação entre áreas iguais. Para maior detalhe de como utilizar os métodos citados acima, veja Flogler, apêndice A, páginas 850 a 855.
Projeto de Reatores:
CSTR em série:
Supondo reações do tipo A produtos, em reatores CSTR sem variação de volume (v = v0), tem-se a seguinte expressão de balanço molar: 
Considerando a reação de primeira ordem, temos: (-rA) = kCA . Substituindo na equação desenvolvida acima para o CSTR.
Reescrevendo em função da conversão, temos:
Supondo agora dois CSTR em série, como mostra o esquema abaixo
Sendo as reações de primeira ordem, 
Como a reação no segundo reator também é de primeira ordem, então expressamos a taxa através de (-rA2) = kCA2, e substituindo na equação acima teremos:
Supondo agora que se tenha “n” CSTR’s em série de mesmos volumes conectados, a tamanhos constantes (τ1 = τ2 = .... = τn = τ) e na mesma temperatura (k1 = k2 = ... = kn = k), a expressão da concentração de saída do último reator é dado pela seguinte expressão:
E a conversão de saída deste reator 
O gráfico abaixo mostra a conversão como uma função do número de tanques em série para diferentes valores do número de Damköhler no caso de uma reação de primeira ordem.
Reator de membrana:
Reator que permite aumentar o rendimento em um dos produtos e ao mesmo tempo separá-lo dos demais. 
Balanço molar:
Tem que fazer por espécie, já que um deles tem mais de uma saída.
Para A:
Dividindo tudo por ΔV e fazendo o limite com ΔV tendendo a zero:
Para B:
Dividindo tudo por ΔV e fazendo o limite com ΔV tendendo a zero:
Onde:
Para C:
Dividindo tudo por ΔV e fazendo o limite com ΔV tendendo a zero:
Reator Semi-Contínuo:
Um dos reagentes (A) é alimentado de forma batelada e outro de forma contínua (B).
Balanço molar para cada espécie devido a forma diferente de alimentação:
Para A:
Abrindo a derivada:
Como encontrar dV/dt:
Balanço de massa global:
Considerando ρ = ρ0:
Integrando de V0 a V e 0 a t:
Voltando a expressão do balanço molar para o reagente A:
Dividindo tudo por V e explicitando dCA/dt:
Para B:
Substituindo dV/dt por v0:
Substituindo FB0 = v0CB0, dividindo tudo por V e explicitando dCB/dt:
Obtenção de dados experimentais para determinar os parametros cinéticos:
1. Escrever a equação estequiométrica da reação da qual se quer determinar os parâmetros cinéticos.
2. Avaliar termodinamicamente a reação: ver se é possível a reação e em que condições ela é favorecida.
3. Verificar as possíveis reações que podem ocorrer em paralelo ou série com a reação desejada.
4. Baseado nessas informações escolher a faixa de temperatura, pressão, razão entre os reagentes para avaliar no laboratório.
5. Escolher o tipo de reator mais adequado para fazer os experimentos. Em geral, escolhe-se o reator batelada.
6. Selecionar o melhor método analítico para quantificar os reagentes e produtos obtidos.
7. Obter dados para as diferentes condições de temperatura, concentração dos reagentes e de pressão acompanhando a conversão ao longo do tempo.
8. Escolher o método para determinação dos dados cinéticos: constante de velocidade da reação, ordem da reação e energia de ativação que melhor se adeque aos seus dados experimentais.
Métodos para tratamentos dos dados experimentais:
Método de Velocidades iniciais:
· Válido para uma só espécie influenciando a taxa
· Válido para volume constante
· Qualquer ordem
· Reator batelada
· CA x t para diferentes CA0:
· (dCA/dt)0 = kCA0βA
· ln(dCA/dt)0 = ln(k) + βAln(CA0)
· Y = b + aX, 
· ln(dCA/dt)0 x ln(CA0) para determinar a ordem βA – coeficiente angular.
Método Mínimos Quadrados:
· Válido para qualquer reator
· Válido para qualquer ordem
· Válido para mais de uma espécie influenciando a taxa
· (dCA/dt)0 = kCA0βACB0βB
· ln(-dCA/dt)0 = ln(k) + βAln(CA0) + βBln(CB0)
· Y = a0 + a1X1 + a2X2
· Se tivermos N testes realizados 
· No j teste teremos:
· Yj = a0 + a1X1j + a2X2j
· 3 incógnitas: a0, a1, a2
· ∑Yj = a0 + a1∑X1j + a2∑X2j
· Para j de 1 a N;
· Multiplicando por X1j – 2 equação
· Multiplicando por X2j – 3 equaçãoMétodo de Meia-Vida:
· Meia vida – tempo de reação para alcançar 50% de conversão, ou seja, CA = CA0/2
· Somente uma espécie influenciando a taxa
· Reator batelada
· Volume constante
· Ordem qualquer
· - rA = kCAβA
· -dCA/dt = kCAβA
· Integrando para CA = CA0 em t=0
· t = (1/k) (βA – 1) [(1/CA)βA – 1 – (1/CA0)βA – 1]
· t = (1/k) CA0βA – 1 (βA – 1) [(CA0/CA)βA – 1 – 1]
· t = t1/2 para CA = CA0/2
· t1/2 = 2βA – 1 - (1/k) (βA – 1) [(1/CA0)βA – 1]
· Aplicando neperiano para lineariza
· ln(t1/2) = ln(2βA – 1 - (1/k) (βA – 1)) + (1 – βA) ln(CA0)
· Coeficiente angular = 1 – βA
Método Integral:
· Somente uma espécie influenciando a taxa
· Volume constante
· Reator Batelada
· Só é valido para ordem zero, 1 e 2
· - rA = kCAβA
· -dCA/dt = kCAβA
· Primeiramente vamos supor que a reação seja de ordem zero, sendo assim -dCA/dt = k. Resolvendo esta simples equação temos, para t = 0 e CA = CA0:
· O gráfico ilustrado para a reação de ordem zero mostra que o valor de k é negativo, devido à inclinação da reta:
· Quando a reação é de ordem zero, os pontos da reta devem estar alinhados. Podemos observar também que a reação sendo de ordem zero, a taxa não depende da concentração, e sim da constante de equilíbrio, onde esta depende somente da temperatura.
· Agora vamos considerar que a mesma reação seja de primeira ordem, ou seja, a taxa será uma expressão em função da temperatura e da concentração da espécie. Resolvendo a expressão, temos:
· Ou ainda podemos expressar a taxa da reação por: , onde por essa expressão representamos o gráfico da reação de primeira ordem.
· Já para a reação de segunda ordem, o raciocínio é o mesmo, pois consideramos que a reação apresentada no início seja de segunda ordem, influenciando assim a expressão da taxa que passa a ser . Sendo assim, podemos escrever que . Resolvendo a equação, temos:
· O gráfico ilustrativo para a reação de segunda ordem é do tipo:
Método Diferencial:
· Válido para qualquer ordem
· Volume constante
· Somente uma espécie influenciando a taxa
· Reator batelada
· 
· 
· Aplicando o logaritmo natural em ambos os lados, resulta:
· 
· se ter cuidado com a expressão obtida, pois ln k somente será coeficiente linear quando CA = 0
· Para obter utilizado no gráfico, precisamos diferenciar os dados da concentração em função do tempo, seja numericamente ou graficamente. Existem três métodos, sendo estes: diferenciação gráfica, fórmulas de diferenciação numérica e diferenciação de um polinômio ajustado aos dados.
· O método gráfico é o método mais simples de diferenciação, pois nele são facilmente encontradas as constantes da expressão obtida no início do método diferencial.
· Onde βA é a inclinação da reta que é igual à ordem da reação. Para determinarmos k, dividimos por CA e elevamos a potência βA, como mostra a expressão abaixo:
· Quando o gráfico for representado por uma reta horizontal, isso significa dizer que βA é igual a zero, isto é, a inclinação é nula e a ordem da reação é zero, ou seja, a taxa só dependerá da constante de equilíbrio.
Reatores Diferenciais:
A aquisição de dados usando o método das velocidades iniciais e um reator diferencial é similar, no sentido de que a velocidade de reação é determinada para um número predeterminado de concentrações iniciais ou de alimentação do reagente. Um reator diferencial é normalmente usado para determinar a velocidade de reação como uma função da concentração ou da pressão parcial. Ele consiste num tubo contendo uma quantidade muito pequena de catalisador, disposto na forma de uma plaqueta fina ou disco. Um arranjo típico é mostrado esquematicamente na figura abaixo. O critério para um reator ser diferencial é que a conversão dos reagentes no leito seja extremamente pequena, assim como a variação da concentração do reagente através do leito. Como resultado, a concentração do reagente através do reator é essencialmente constante e aproximadamente igual à concentração de entrada. Isto é, o reator é considerado sem gradientes, e a velocidade de reação é considerada uniforme através do leito.
O reator diferencial é de construção relativamente fácil e de baixo custo. Devido à baixa conversão alcançada no reator, o calor liberado por unidade de volume será pequeno (ou pode ser tornado pequeno pela diluição do leito com sólidos inertes) de forma que o reator opera essencialmente de modo isotérmico. Quando da operação deste reator, devem ser tomadas precauções a fim de que os reagentes gasosos ou líquidos não formem caminhos preferenciais ou canalizações, mas, ao contrário, escoem uniformemente através do leito catalítico. Se o catalisador em estudo desativa rapidamente, o reator diferencial não é uma boa escolha, porque os parâmetros de velocidade de reação no início do ensaio serão diferentes daqueles ao final do mesmo. Em alguns casos, a amostragem na corrente de saída e análise dos produtos pode ser difícil para conversões pequenas em sistemas com múltiplos componentes. 
A vazão volumétrica através do leito catalítico é monitorada, bem como as concentrações de entrada e saída (figura acima). Portanto, se a massa de catalisador, W, é conhecida a velocidade de reação por unidade de catalisador, rA’, pode ser calculada. Uma vez que assume que o reator diferencial não possui gradientes, a equação de projeto será similar à equação de projeto do CSTR. Um balanço molar para o reagente A no estado estacionário fornece:
Explicitando -r’A:
A equação do balanço molar também pode ser escrita em função da concentração:
Em termos de conversão ou da vazão molar do produto, FP:
O termo FA0X corresponde à vazão molar do produto, FP, quando os coeficientes estequiométricos de A e P são idênticos. Para vazão volumétrica constante, a equação se reduz a:
 
Consequentemente, vemos que a velocidade de reação, - rA’, pode ser determinada pela medida da concentração do produto, CP.
Utilizando-se uma quantidade muito pequena de catalisador e grandes vazões volumétricas, a diferença de concentração, (CA0 – CA), pode ser tornada bem pequena. A velocidade de reação determinada pela equação acima pode ser obtida como uma função da concentração do reagente no leito, CAP:
Pela variação da concentração de entrada. Uma aproximação da concentração de A no interior do leito, CAP, é obtida pela média aritmética das concentrações de entrada e saída:
Entretanto, uma vez que ocorre muito pouca reação no leito, a concentração no leito é essencialmente igual à concentração de entrada:
Portanto, -rA’ é uma função de CA0:
Como no método das velocidades iniciais, várias técnicas numéricas e gráficas podem ser usadas para determinar a equação algébrica apropriada para a lei de velocidade de reação.
Reações Múltiplas:
Tipos:
1. Reações em serie ou consecutivas: A B C
2. Reações em paralelo ou competitivas: A B; A C
3. Reações complexas, serie e paralelo ao mesmo tempo: A B + C; A + C D
4. Reações independentes: A C; B D
Seletividade:
S = mols transformados no produto desejado/ mols transformados no produto indesejado
S = ND/NU (batelada)
S = FD/FU (contínuo)
S instantânea
S = taxa de formação do produto desejado/ taxa de formação de produto indesejado
S = rD/rU
Rendimento:
Y = mols transformados no produto desejado/ mols transformados do reagente limitante
Y = NP / (NA0 – NA) (batelada)
Y = FP / (FA0 – FA)
Y instantâneo = rP / (-rA)
(-rA) = rP + rQ
Reações em paralelo:
· A D
· A U
· 
· 
· 
1. α = β
· 
· Depende da energia de ativação
· Reações com alta energia de ativação são favorecidas pelo aumento da T
2. α > β
· 
· a = número positivo
· Para aumentar a S:
· CA tem que ser alta
· Reação em fase líquida: não diluir
· Reações em fase gasosa: não usar inertes, e trabalhar em pressão alta
· Tipo de Reator: PFR ou batelada
3. α > β
· 
· a = número positivo
· Para aumentar a S:
· CA tem que ser baixa
· Reação em fase líquida: usar diluir
· Reações em fase gasosa: usar inertes, e trabalhar em pressão baixa
· Tipo de Reator: CSTR ou PFR com reciclo
· A + B D
· A + B U
· 
· 
· 
1) α1 = β1 e α2 = β2
· 
2) α1 = β1 e α2 > β2
· 
3) α1 >β1 e α2 = β2
· 
4) α1 = β1 e α2 < β2
· 
5) α1 < β1 e α2 = β2
· 
6) α1 > β1 e α2 > β2
· 
· Manter CA e CB altas
7) α1 < β1 e α2 < β2
· 
· Manter CA e CB baixas
8) α1 > β1 e α2 < β2
· 
· Manter CA alta e CB baixo
· Tipo de Reator: 
· Reator semi-continuo com A dentro do reator e B sendo alimentado continuamente.
· Reator tubular com A sendo alimentado na entrada e B sendo alimentado aos poucos lateralmente.
· Serie de reatores CSTRs sendo A alimentado só no primeiro reator e B sendo alimentado um pouco em cada reator da série.
9) α1 < β1 e α2 > β2
· 
· Manter CA baixo e CB alto
· Tipo de Reator: 
· Reator semi-continuo com B dentro do reator e A sendo alimentado continuamente.
· Reator tubular com B sendo alimentado na entrada e A sendo alimentado aos poucos lateralmente.
· Serie de reatores CSTRs sendo B alimentado só no primeiro reator e A sendo alimentado um pouco em cada reator da série.
Balanço de Energia:
Da 1a lei da termodinâmica: sistema aberto com n espécies:
Em função da entalpia e para estado estacionário:
Fi:
Substituindo na primeira equação anterior á acima e rearranjando, temos:
Hi:
 Substituindo na equação, temos:
Substituindo na equação, temos:
Onde:
A capacidade calorífica média:
Entre T e TR:
Entre Ti0 e T (não pode para PFR, só CSTR):
Substituindo na equação, temos:
Ti0 = T0, já que todas as espécies entram na mesma temperatura
WS = 0, menos em CSTR com fluido viscoso
Calor adicionado no reator: 
Onde:
U = Coef. Transferência de calor
A = Área de seção transversal de troca
Ta = Temp. externa
T = Temp. no reator
Quando adiabático: Q = 0
Algoritmo no caso CSTR: