5)
O componente puro
é alimentado em um reator de mistura perfeita; Re S são formados e as seguintes concentrações de saida são medidas. Encontre um esquema cinético para ajustar os dados.
Corrida
1
50
40
10
5
2
20
40
40
20
Corrida |
|
|
|
|
1 | 50 | 40 | 10 | 5 |
2 | 20 | 40 | 40 | 20 |
Passo 1
O enunciado diz que um reator de mistura perfeita (CSTR) recebe um fluxo com
e, no steady-state, sai com concentrações medidas de
,
e
para duas corridas de tempos de residência
. Queremos propor um esquema cinético que explique esses dados, usando as equações de balanço de massa para CSTR em regime estacionário.
Passo 2
Escrevemos o balanço de massa para o componente
. A vazão volumétrica dividida pelo volume do reator é
, e a única reação que consome
é de primeira ordem,
. No steady-state:
Rearranjando, obtemos
Passo 3
Usamos a corrida
(
,
) para achar
:
Verificamos que, para
, isso também dá
, conforme o experimento.
Passo 4
Agora o balanço para o intermediário
. Ele é formado de
e consumido em uma reação de primeira ordem
com
. No steady-state:
Passo 5
Usamos a corrida
(
,
,
) para achar
:
Checamos na corrida
:
, batendo com o dado.
Passo 6
Finalmente, o produto
é formado pela reação de
e sai no fluxo. Pelo balanço:
Na corrida
:
. Na corrida
:
. Confere com os dados.
Resposta
Esquema cinético em série: