Deseja-se hidrolisar anidrido acético em três reatores de mistura operando em série. A alimentação ao
reator de volume igual a 1,0 litro é feita à razão de
. O
e
reator têm respectivamente 2,0 e 1,5 litros. A temperatura é
. Determine a conversão do sistema.
Dados:
.
Passo 1
O enunciado pede a conversão total de um sistema de três reatores contínuos agitados em série (CSTRs) para uma reação de hidrólise de anidrido acético de 1ª ordem:
– Vazão volumétrica de alimentação:
– Volumes: ,
,
– Concentração inicial:
– Constante cinética:
Conteúdo: balanço de massa em CSTR e cinética de 1ª ordem.
– Vazão volumétrica de alimentação:
– Volumes:
– Concentração inicial:
– Constante cinética:
Conteúdo: balanço de massa em CSTR e cinética de 1ª ordem.
Passo 2
Em regime estacionário, o balanço de massa num CSTR com reação de 1ª ordem (
) leva a
Isolando
obtém-se
Para reatores em série, a saída de um é a entrada do próximo.
Passo 3
Calculemos os tempos de residência e as concentrações:
Passo 4
A conversão global é
Resposta
A conversão do sistema de três CSTRs em série é aproximadamente
(ou
).