PV. 4 Estamos planejando trocar nosso reator de mistura por um com o dobro de volume. Para a mesma alimentação aquosa (
de A ) e a mesma taxa de alimentação, encontre a nova conversão. A cinética da reação é dada por:
e apresenta uma conversão de
.
Passo 1
O enunciado descreve um reator de mistura contínuo (CSTR) onde ocorre a reação de ordem
com taxa de consumo
A alimentação tem concentração
,mol/L e, no reator original de volume
, obtém-se conversão
. Queremos aumentar o volume para
, mantendo
,
e a mesma vazão volumétrica, e calcular a nova conversão
. Para isso vamos usar a equação de projeto do CSTR.
Passo 2
No CSTR a equação de projeto é
onde
. Definindo o tempo de residência
temos
Passo 3
Para a conversão inicial
, definimos
Passo 4
Se dobramos o volume, o tempo de residência dobra:
. Assim
Mas por definição isso também deve valer
Passo 5
Para achar
resolvemos numericamente
Fazendo
obtemos
cuja solução é
. Logo
Resposta
A nova conversão é aproximadamente
.