A CINÉTICA QUÍMICA E REATORES

LISTA 1 – CINÉTICA QUÍMICA E REATORES 2

        RENDIMENTO E SELETIVIDADE

1. Considere as seguintes reações:

  (produto desejado)                              [pic 1][pic 2]

 (produto indesejado)                              [pic 3][pic 4]

Sabendo que um CSTR é alimentado com CA0= 3 mols/l e admitindo uma conversão de 80%, calcule o rendimento instantâneo da reação.

Dados:

- Temperatura de reação: 650°C;

- ;[pic 5]

- = 8,47.[pic 6]

Resposta: yD= 82%

1. As reações elementares:

  (produto indesejado)                            k0 = 0,025[pic 7]

  (produto desejado)                                k1= 0,2 [min-1][pic 8]

  (produto indesejado)                             k2 = 0,4 l/mol.min[pic 9]

        devem ocorrer em quatro CSTRs, de iguais capacidades, conectados do modo que você desejar. A alimentação é de CA0 = 1mol/l e a taxa de alimentação é de = 100 l/min.[pic 10]

        Para o seu melhor sistema, ou seja, para maximizar o rendimento instantâneo, qual seria o volume de cada um dos quatro reatores?

        Reações :

-                       -                   -     [pic 11][pic 12][pic 13]

Resposta: cada reator possui 187,5 litros.

1. Considere o seguinte esquema de reações elementares:

[pic 14]

[pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20]

E1 = 79 KJ/mol

E2 = 113 KJ/mol

E3 = 126 KJ/mol

E4 = 151 KJ/mol

E5 = 0 KJ/mol

        Que programação de temperatura você faria, quando , se o produto desejado fosse:[pic 21]

1. R?      b) S?    c) T?    d) U?

Respostas:

1. Deve-se trabalhar com baixa temperatura.
2. Deve-se trabalhar com temperatura elevada.
3. Deve-se trabalhar com temperatura decrescente.
4. Deve-se trabalhar com temperatura crescente.

1. Considere as seguintes equações ocorrendo em um CSTR:

  (produto desejado)                      mol/min[pic 22][pic 23]

 (produto indesejado)                       mol/min[pic 24][pic 25]

Sabendo que o rendimento instantâneo é de 68%, a conversão de A é de 35% e ainda que o reator possui um volume de 300 litros e fluxo de 150 l/ min, calcule:

1. a relação k1/k2;
2. o valor da constante k1.

Dado : CA0 = 2 mols/l.

Respostas:

1. 2,125
2. 0,183

CINÉTICA DAS REAÇÕES NÃO ELEMENTARES

1. A reação de decomposição térmica do acetaldeído é:

CH3CHO → CH4 + CO

Um mecanismo proposto para explicar esta decomposição é:

CH3CHO → CH3* + CHO*                            Etapa 1: Iniciação

CH3* + CH3CHO→ CH3CO* + CH4                         Etapa 2: Propagação

             CH3CO* → CH3* + CO                               Etapa 3: Propagação

                  2CH3* → C2H6                                      Etapa 4: Término

Usando a hipótese do estado estacionário, determine a equação de velocidade de formação do CH4.

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