A reaçãoexotérmica
foi realizada adiabaticamente e os seguintes dados experimentais foram determinados:
X | -rA(mol /(dm3 min)) |
---|---|
0 | 10 |
0,2 | 16,67 |
0,4 | 50 |
0,5 | 50 |
0,6 | 50 |
0,8 | 12,5 |
0,9 | 9,09 |
A vazão molar de alimentação de Afoi de
.
(a) Quais são os volumes do PFR e do CSTR requeridos para alcançar 40% de conversão?
(b) Em quais faixas de conversão os volumes do CSTRe do PFR seriam iguais?
(c) Qual é a conversão máxima que pode ser alcançada em um CSTR com volume de ?
(d) Qual conversão pode ser alcançada em um PFR com volume de seguido em série por um CSTR com volume de
?
(e) Qual conversão pode ser alcançada em um CSTR com volume de seguido em série por um PFR com volume de
?
(f) Faça gráficos da conversão e da velocidade de reação em função do volume de um reator PFR até um volume de .
(a) Quais são os volumes do PFR e do CSTR requeridos para alcançar 40% de conversão?
(b) Em quais faixas de conversão os volumes do CSTRe do PFR seriam iguais?
(c) Qual é a conversão máxima que pode ser alcançada em um CSTR com volume de
(d) Qual conversão pode ser alcançada em um PFR com volume de
(e) Qual conversão pode ser alcançada em um CSTR com volume de
(f) Faça gráficos da conversão e da velocidade de reação em função do volume de um reator PFR até um volume de
Passo 1
O enunciado trata do dimensionamento de reatores contínuos para a reação exotérmica adiabática
. Temos a curva experimental de
versus conversão
e o fluxo de alimentação de
,
,
.
Para projetar:
Para projetar:
- Para um PFR usamos a equação
- Para um CSTR usamos
Passo 2
(a) Calcular
e
para
.
Usando interpolação na tabela de obtemos diretamente:
Usando interpolação na tabela de
Passo 3
(b) Encontrar
tais que
A partir das tabelas discretas de
verifica-se que há duas soluções:
-
(caso trivial), -
.
Para, , e para , .
Passo 4
(c) Converter
em conversão:
Interpolando nos pontos da tabela obtemos
Passo 5
(d) Série PFR
;CSTR
.
. No PFR de
,d
:
Passo 6
(e) Série CSTR
;PFR
.
. No CSTR de
,d
:
Passo 7
(f) Gráficos para o PFR até
:
Construímos as tabelas interpolares
Volume versus conversão:
Construímos as tabelas interpolares
Volume versus conversão:
Velocidade versus volume (em
):
Aí basta plotar
versus
(curva em “S”: lenta no início, rápida na zona de maior
, depois lenta de novo) e
versus
(atinge pico em
,d
e decresce).
Resposta
(a)
,
.
(b) Soluções em e
. Para
,
; para
,
.
(c) .
(d) .
(e) .
(f) Tabelas acima permitem traçar os gráficos de versus
e de
versus
até
.
(b) Soluções em
(c)
(d)
(e)
(f) Tabelas acima permitem traçar os gráficos de