Questões de Concurso Sobre cinética e cálculo de reatores em engenharia química e química industrial

As reações químicas podem ter a velocidade de reação modificada com a temperatura. Assim, Arrhenius propôs uma formulação levando em consideração a energia de ativação e o fator de frequência. Um composto a 20°C possui uma constante de velocidade igual a 5x10^-4/s e possui a energia de ativação 100 kJ/mol.
Se a decomposição desse composto ocorre a 27°C, o valor aproximado da constante de velocidade, em s^-1, é
Dados R = 8,31 J/mol.K ln (5x10^-4 ) = -7,6

Um pesquisador em seu laboratório realizou uma reação química entre dois elementos X e Y. As velocidades iniciais das reações foram colocadas na Tabela abaixo.


Com base nos dados da Tabela, a equação da velocidade pode ser

Em um sistema de descarbonatação, uma corrente gasosa de 200 kg h^-1, contendo 22% m/m de CO₂, é borbulhada em uma solução aquosa de Ca(OH)₂ .
Sendo o rendimento da reação igual a 90%, a taxa de formação de CaCO₃, em kg h^-1 , corresponde a
Dados Massa molar do CO₂ : 44 g mol^-1 Massa molar do CaCO₃ : 100 g mol^-1

Uma indústria de produtos alimentícios possui um reator do tipo CSTR em um processo de mistura intensa. A função desse reator é processar a reação de hidrólise do anidrido acético (1^a ordem em anidrido) com excesso de água a 25 °C e 1 atm. Essa reação está expressa abaixo:
C₄H₆O₃ + H₂ O → 2 CH₃COOH
A reação deverá produzir 20 kg/h de ácido acético, a constante de velocidade é aproximadamente 0,05 min^-1 , a concentração inicial de anidrido acético é de 100 g/L, e a conversão, de 80%.
O volume aproximado, em litros, desse reator é
Dados Massa Molar do Ácido Acético (CH₃COOH) = 60 g/mol Massa Molar do Anidrido Acético (C₄H₆O₃ ) = 102 g/mol

Em um reator é realizada a hidrogenação de C₂H₄ . Esse reator é alimentado por duas correntes: uma com vazão de 56 kg h^-1 de C₂H₄ e outra com vazão de 10 kg h^-1 de H₂. O processo opera em estado estacionário, e, na saída do reator, verifica-se que apenas o reagente limitante foi consumido por completo.
Em uma etapa posterior, o reagente em excesso que não participou da reação é recuperado, sendo completamente separado do produto formado. A vazão de reagente recuperado, em kg h^-1, é igual a
Dado Massas molares: C₂H₄ : 28 g mol^-1, H₂ : 2g mol^-1