Uma reação de primeira ordem
com coeficiente cinético
é realizada em um reator contínuo com vazão volumétrica total de alimentação constante igual a
. Determine o volume de reator necessário para reduzir a concentração de A na corrente de saída para
do seu valor na corrente de entrada para reator do tipo:
b) PFR
b) PFR
Passo 1
O enunciado describe uma reação de primeira ordem
com constante cinética
operando num reator tubular de fluxo pistonado (PFR) sob vazão volumétrica constante
. Queremos o volume
tal que a concentração de saída seja
da de entrada, ou seja,
. Vamos usar a equação de projeto de PFR para isso.
Passo 2
Na abordagem PFR vale o balanço diferencial
onde
e para reação de primeira ordem
. Logo
Passo 3
Integramos de
(onde
) até
(onde
):
Como queremos
, temos
Passo 4
Substituindo
e
:
Resposta
O volume necessário do PFR é aproximadamente
.