Questões de Concurso Público CPRM 2013 para Analista em Geociências - Química

Para uma reação simples e homogêneas, o sistema de três reatores com escoamento pistonado ideal, conectados em série, operando em estado estacionário, ilustrado na figura abaixo, em que V₁, V₂, V₃ são os volumes do reator 1, 2, 3 respectivamente, Q a razão volumétrica, C_A0, C_A1, C_A2 e C_A3 as concentrações do fluido A na corrente de entrada do reator 1, saída do reator 1 e entrada no reator 2, na saída do reator 2 e entrada no reator 3 e na corrente de saída do reator 3, respectivamente, fornece a mesma conversão que um único reator pistonado de volume total V_T = V₁ + V₂ + V₃.

Para reações simples em que as taxas diminuam com a concentração do reagente, tais como as reações irreversíveis de ordem n, com n < 0, e variações desprezíveis de densidade da mistura dentro do reator, o volume do reator de mistura perfeita com escoamento contínuo (CSTR) necessário para se alcançar uma dada eficiência de conversão de reagentes em produtos será sempre menor que o volume do reator pistonado ideal (PFR).

Os reatores ideais têm três modos de contato ou de escoamento ideal: descontínuo ou em batelada; escoamento pistonado; e escoamento com mistura perfeita.

Em reatores que operam em modo semicontínuo, os reagentes são inicialmente carregados no reator e, em seguida, misturados. A reação ocorre durante certo período de tempo e a mistura resultante é, então, descarregada.

O controlador proporcional integral (PID) tem como característica gerar uma saída proporcionalmente ao erro — e(t) — entre a sua variável controlada (medida no processo) e o seu valor desejado (set point), proporcionalmente à integral do erro e proporcionalmente à derivada do erro. O algoritmo de posição do controlador PID clássico pode ser expresso pela equação a seguir, em que T_D é o tempo derivativo do controlador.