A substância A, contida em um liquido, produz ReS pelas seguintes reações:
A alimentação entra no primeiro de dois reatores de mistura em série ( ). Conhecendo a composição no primeiro reator ), encontre a composição da corrente de saida no segundo reator.

Passo 1

O enunciado descreve duas reações em um sistema de dois CSTRs em série, com tempos de residência min e min, nas quais a substância produz com taxa e com taxa . A alimentação tem concentrações e sai do primeiro reator com . Queremos encontrar na saída do segundo reator. Para isso vamos:
  1. Determinar e usando o balanço no reator 1.
  2. Montar o balanço de matéria para no reator 2 e achar .
  3. Calcular e .

Passo 2

Usamos o balanço de no reator 1, em regime estacionário:
Logo
Usamos o balanço de no reator 1:

Passo 3

No reator 2, o balanço de em regime estacionário dá
Multiplicando por 10:
Reescrevendo:

Passo 4

Resolvendo a quadrática
A raiz positiva é

Passo 5

Calculamos as taxas no segundo reator:

Passo 6

Finalmente, os balanços de e no reator 2 em regime estacionário dão

Resposta

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