Cálculo de reatores

a) Para determinar as entradas e saídas do reator em mol/min do reagente A, é necessário utilizar as equações de balanço de massa para um CSTR (reator de volume constante) com uma única reação:

Entradas: n_{A0} = C_{A0} V_0 = 2,35 mol/L x 17 L/min = 39,95 mol/min n_{B0} = C_{B0} V_0 = 2,6 mol/L x 17 L/min = 44,2 mol/min

Saídas: n_A = -r_A V = 0,756 CA CB V = 0,756 (0,2 CA0) (0,2 CB0) V = 0,03024 CA0 CB0 V n_B = -n_A n_{A0} - n_A = 39,95 - 0,03024 CA0 CB0 V = 24,99 mol/min n_{B0} - n_B = 44,2 + 0,03024 CA0 CB0 V = 68,19 mol/min

Portanto, as entradas e saídas do reator em mol/min do reagente A são:

• Entrada de A: n_{A0} = 39,95 mol/min
• Saída de A: n_A = 0,03024 CA0 CB0 V = 1,85 mol/min

b) Para determinar o volume do reator com 75% de capacidade, pode-se utilizar a seguinte relação entre o volume do reator e o fluxo volumétrico:

V = v0 * F onde F é o fator de capacidade, que é igual ao quociente entre o volume de líquido no reator e o volume total do reator.

Para um reator com 75% de capacidade, temos que F = 0,75. Substituindo os valores conhecidos:

V = v0 * F = 17 L/min * 0,75 = 12,75 L

Portanto, o volume do reator para operar com 75% de capacidade é de 12,75 L.