Questões de Concurso
Sobre cinética e cálculo de reatores em engenharia química e química industrial
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Processos oxidativos avançados (POA) são utilizados em processos de remoção de contaminantes da água visando transformar quimicamente compostos de forma que eles sejam destruídos. Esses processos geram um radical hidroxila (OH●) que é altamente reativo e participa como agente oxidante para a destruição de produtos químicos orgânicos. Um exemplo de reação está apresentado a seguir.
Na equação anterior, R representa um contaminante qualquer presente na água e os produtos são compostos que podem ser separados em um pós-tratamento.
O tempo de meia vida de um composto orgânico durante um POA representa o tempo que leva para a concentração C de um composto cair pela metade em relação à concentração inicial C0 e pode ser calculado da seguinte forma:
sendo t o tempo de reação e k uma constante do processo que pode ser calculada por uma constante kr , relacionada com o composto a ser oxidado, e a concentração do radical hidroxila da seguinte forma:
Considerando que um biorreator utilizará POA para remoção do tricloroetileno
com uma
concentração de radical hidroxila igual a 10–11 mol/L, e assumindo que In 
, o tempo de meia vida do tricloroetileno
nesse biorreator será de
Com base nesse experimento e nas informações fornecidas, a velocidade de reação, v, é expressa pela relação
2 NO2 (g) + ½ O2 (g) + H2 O (g) ⇌ 2 HNO3 (g)
Considere que a reação foi simulada em laboratório, num reator com êmbolo, cujo volume e aquecimento podem ser variados.
É possível deslocar o equilíbrio para formar mais HNO3 , quando
Deseja-se aumentar a conversão global para cerca de 80% com a adição de um segundo reator CSTR, em série com o primeiro.
O volume total, em m3 , dos dois reatores é, aproximadamente,
Nessas condições, a conversão global do reagente A é, aproximadamente,
Considere o reator de reforma de metano, em fase gasosa, ilustrado na Figura.
Nesse processo, são admitidas as seguintes reações principais:
CH4 + H2 O ⇌ CO + 3 . H2
CH4 + 2H2
O ⇌ CO2 + 4H2
Sabe-se que a mistura reacional é dividida em diversos reatores menores (tubos reacionais). Como as reações de reforma são endotérmicas, há necessidade de aquecimento, o que é feito pela queima de combustível (geralmente o próprio metano) no forno que envolve os tubos reacionais.
Na condição representada na Figura, a mistura reacional entra a 500ºC e 15 atm e sai a cerca de 890ºC.
Nessas condições, conclui-se que
Quanto aos balanços molares, às reações químicas e aos reatores químicos, julgue o item.
A combustão completa de 1 mol de CH4
requer 4 mols
de oxigênio para formar 2 mols de CO2
.
Quanto aos balanços molares, às reações químicas e aos reatores químicos, julgue o item.
A combustão completa de 2 mols de C8
H18 formará 8
mols de gás carbônico e 9 mols de água.
Quanto aos balanços molares, às reações químicas e aos reatores químicos, julgue o item.
Em regime transiente, a massa do acumulado é
diferente de zero.
Quanto aos balanços molares, às reações químicas e aos reatores químicos, julgue o item.
Em um processo em batelada, não ocorre adição ou
remoção de massa durante a operação.
Quanto aos balanços molares, às reações químicas e aos reatores químicos, julgue o item.
Sistemas transientes também são conhecidos como
sistemas estacionários.
Quanto aos balanços molares, às reações químicas e aos reatores químicos, julgue o item.
Em um balanço molar para um reator químico em
estado estacionário, a taxa de acúmulo de cada
espécie química dentro do reator é igual a zero.
Sobre os reatores químicos do tipo CSTR e PFR, analisar os itens abaixo:
I. Um PFR tem tipicamente uma eficiência maior do que um CSTR para um mesmo volume de reator.
II. Dado um mesmo tempo de residência, uma reação terá maior conversão em um CSTR do que em um PFR.
III. Um PFR é caracterizado pelo fato de que o escoamento de fluido através do reator é ordenado, não havendo mistura entre os elementos de fluidos.
Está(ão) CORRETO(S):
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