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

Metano e oxigênio reagem na presença de um catalisador para formar formaldeído. Em uma reação paralela, parte do metano é oxidada a dióxido de carbono e água. A alimentação do reator contém quantidades equimolares de metano e oxigênio. Admita uma base de 100 moles de alimentação/s. Considerando a conversão fracional de metano como 0,900, e o rendimento fracional de formaldeído como 0,855. A partir da composição molar da corrente de saída do reator, qual a seletividade da produção de formaldeído em relação à produção de dióxido de carbono?
Processo de Síntese de Formaldeído: CH₄ + O₂ → HCHO + H₂O CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O 

Na produção de óleo de soja, grãos de soja contendo 13,0% em massa de óleo e 87,0% de sólidos são moídos e vertidos em um tanque agitado (extrator), junto com uma corrente reciclada de n-hexano líquido. A razão de alimentação é de 3 kg de hexano/kg de grãos moídos. Os grãos moídos são suspensos no líquido, e praticamente todo o óleo nos grãos é extraído pelo hexano. O efluente do extrator passa para um filtro. A torta de filtro contém 75,0% em massa de sólidos e o resto é óleo e hexano, na mesma razão com que saem do extrator. A torta de filtro é descartada e o filtrado líquido é vertido em um evaporador, no qual o hexano é vaporizado e o óleo permanece como líquido. O óleo é armazenado em tambores e comercializado. O vapor de hexano é subsequentemente resfriado e condensado, e o hexano líquido é reciclado para o extrator. Um fluxograma e alguns dados relevantes do processo são dados a seguir. Considerando esse processo, assinale a alternativa que apresenta, respectivamente o rendimento de óleo de soja (kg óleo/kg grãos fornecidos), a alimentação virgem de hexano requerida (kg C₆H₁₄/kg grãos fornecidos), e a razão do reciclo para a alimentação virgem (kg hexano reciclado/kg alimentação virgem).

O metano e o oxigênio reagem na presença de um catalisador para formar formaldeído. Em uma reação paralela, parte do metano é oxidado a dióxido de carbono e água. A alimentação do reator contém quantidades equimolares de metano e oxigênio. Admitindo uma base de 100 moles de alimentação/segundo, determine quantas variáveis de processo (em termos das extensões de reação) devem ser especificadas para que as restantes possam ser calculadas.
Processo de Síntese de Formaldeído: CH₄ + O₂ → HCHO +H₂O CH₄  + 2O₂→ CO₂ + 2H₂O

Em um reator descontínuo ideal com volume de mistura constante, é realizada a seguinte reação química:

2 NOCl (g) → 2 NO (g) + Cl₂ (g)

O estudo cinético dessa reação indicou tratar-se de uma reação elementar com constante de velocidade igual a 0,020 L mol^-1 s^-1.
Nesse reator, para que a concentração de reagente caia de 0,100 para 0,040 mol L^-1, o tempo, em segundos, é igual a

Entre os derivados do petróleo obtidos por meio do seu refinamento e craqueamento, um dos mais importantes é a gasolina. Visto que ela é usada na maioria dos veículos, como automóveis, motocicletas, caminhões e aviões, ela traz um grande retorno econômico para as indústrias petroleiras. A gasolina é composta de uma mistura de hidrocarbonetos que possuem de 6 a 10 átomos de carbono, onde o heptano (C₇H₁₈) e o octano (C₈H₁₈) fazem parte de sua composição, com massas específicas iguais a 0,68 g cm^-3 e 0,70 g cm^-3, respectivamente. Calcule a massa específica da gasolina em que se misturam 65 cm3 de heptano e 35 cm3 de octano.