Questões de Concurso

Supõe se que uma determinada reação de degradação do reagente A, em um reator do tipo CSTR, apresente o seguinte modelo:
r_A = dA = 0,6(A)
dt 0,4 + (A) + 6,2 (A)²

Pretende se reduzir a concentração de A de 2 M para 0,5 M, sendo o fluxo de entrada no reator de 10 L/h (litros/hora). O volume do reator, em litros, considerando as condições de regime permanente, será de

O tempo de meia vida de uma reação de primeira ordem é de 300 segundos em pH 6,0 e temperatura de 30°C. A fração residual do reagente após 30 minutos de reação será de (Considere: ln(2) = 0,6931.)

Um analista avalia o volume necessário para atingir uma conversão intermediária (X? = 5) comparando um Reator de Mistura Perfeita (CSTR) e um Reator de Fluxo Pistão (PFR), ambos operando com a mesma vazão volumétrica e concentração de alimentação. Considere uma reação elementar em fase líquida homogênea do tipo A ? Produtos, operando adiabaticamente. Com base no Princípio do Desempenho de Reatores e na análise do Diagrama de Levenspiel, analise as seguintes assertivas a respeito do desempenho, volume e comportamento térmico desses reatores:

I. Se a reação for de primeira ordem (?r? = kC?) e operada de forma rigorosamente isotérmica, o volume do CSTR será matematicamente superior ao volume do PFR para qualquer conversão maior que zero.

II. Se a reação for autocatalítica (?r? = kC?C_Produtos), existirá uma faixa de conversão inicial onde o volume do CSTR projetado será menor do que o volume do PFR para atingir a mesma conversão.

III. Se a reação for exotérmica e operada adiabaticamente, a taxa de reação pode aumentar com a conversão devido ao efeito da temperatura na constante de Arrhenius; nesse cenário cinético-térmico específico, o volume do CSTR pode resultar inferior ao do PFR.

IV. Para uma reação de ordem zero (?r_? = k), o volume necessário para atingir a conversão de 50% no CSTR será exatamente o dobro do volume necessário no PFR.

Quais estão corretas?

Para melhorar o desempenho dos processos representados nos gráficos 1 e 2, respectivamente, deve ser considerado o emprego de:

Um engenheiro químico executa testes do tipo pulso de traçador em diferentes reatores reais e obtém como resposta as curvas de distribuição de tempos de residência (DTR´s) representadas a seguir.

A análise dessas curvas permite a seguinte constatação: