EXEMPLOS DO LIVRO (FOGLER)

EXEMPLOS DO LIVRO (FOGLER)

Exemplo 2-1 Uso da Lei dos Gases Ideais para o Clculo de CAOUma mistura de gases consiste de 50% de A e 50% de inertes a 10 atm, entra no reator com uma vazo de 6 dm3/s a 300F. Calcule a concentrao de entrada de A, CA0, e a vazo molar de entrada, FA0. Dados para os Exemplos 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6 e 2-7.

Para ilustrar o projeto de uma srie de reatores, consideraremos a reao de decomposio isotrmica em fase gasosa.A B + C

As medidas de laboratrio dadas na Tabela 2-1 apresentam velocidade de reao como uma funo da converso. A temperatura do experimento foi de 300F (422,2K), a presso total 10 atm (1013kPa), e a carga inicial uma mistura equimolar de A e inertes. A vazo volumtrica de 6,0 dm3/s.

Exemplo 2-2 Dimensionando um CSTR

a) Usando os dados da Tabela 2-1, calcule o volume necessrio para se alcanar 80% de converso em um CSTR.

b) Hachureie a rea da Fig. 2-1, que multiplicada por FA0 resulta no volume de um CSTR necessrio para alcanar 80% de converso.

Exemplo 2-3 Dimensionando um PFR

A reao descrita pelos dados nas Tabelas 2-1 e 2-2 deve ser conduzida num PFR. A vazo molar de entrada de 5 mol/s. Calcule o volume de reator necessrio para que um PFR atinja converso de 80%.

a) Primeiramente, utilize uma das frmulas de integrao do Apndice A4 para determinar o volume do reator PFR.

b) Em seguida, hachureie a rea da Fig. 2-1 que multiplicada por FA0 resulta no volume do PFR.

c) Faa um esboo qualitativo da converso, X, e da velocidade de reao, -rA, ao longo do comprimento (volume) do reator.

Exemplo 2-4 Comparando os Tamanhos do CSTR e do PFR

interessante comparar os volumes de um CSTR e de um reator tubular de escoamento uniforme (PFR) que so necessrios para se obter o mesmo desempenho. Para fazer isto usaremos os dados da Fig. 2-1 para determinar qual reator dever exigir o menor volume para alcanar a converso de 60%: um CSTR ou um PFR. As condies de alimentao so as mesmas em ambos os casos. A vazo molar de entrada de 5 mol/s.Exemplo 2-5 Comparando Volumes para CSTRs em Srie

Para o esquema de dois CSTRs em srie, a converso de 40% alcanada no primeiro reator. Qual o volume total necessrio dos dois reatores para uma converso final de 80% da espcie A alimentada no reator 1?

Exemplo 2-6 Dimensionando Reatores Tubulares em Srie

Usando os dados da Tabela 2-2, calcule os volumes V1 e V2 para a seqncia de dois reatores tubulares de escoamento uniforme para o caso de converso intermediria de 40% e converso final de 80%. A vazo molar de entrada , como nos exemplos anteriores, igual a 0,867 mol/s.Exemplo 2-7 Comparando a Ordem de Diferentes Seqncia de Reatores

Para cada esquema da Fig. 2-6, e com os dados da Tabela 2-2, calcule o volume individual, bem como o volume total dos reatores, quando a converso intermediria 50% e FA0 = 0,867 mol/s.