Quatro reatores de mistura de 600 litros cada, ligados em série, processam isotermicamente uma reação de
ordem em fase gasosa
. Qual a conversão do sistema? Dados:
;
.
Passo 1
O enunciado pede a conversão total de quatro CSTRs de
,L cada, ligados em série, para a reação de segunda ordem
. O fluxo molar de entrada é
,mol/h e a constante de reação é
,L/mo
in. Como é fase gasosa e pressão constante, usamos a lei dos gases ideais para achar
e, em cada CSTR, aplicamos o balanço
ou seja
Passo 2
Calculamos a concentração inicial assumindo alimentação de A pura (
),
C (
,K) e
,atm.
Passo 3
Para cada CSTR definimos o parâmetro
onde
é a concentração de A na alimentação do reator
. Em particular, para o primeiro reator
e
A conversão
satisfaz
Resolvendo em cada estágio obtemos
Passo 4
A fração remanescente após os quatro reatores é
logo a conversão total é
Resposta
A conversão do sistema é aproximadamente
.