Questões Militares de Engenharia Química e Química Industrial - Cinética e Cálculo de Reatores

Reatores em batelada operando adiabaticamente são frequentemente empregados para a determinação de ordens de reação, de energias de ativação e de velocidades específicas de reações exotérmicas. Essas determinações são feitas através do monitoramento das trajetórias temperatura-tempo para diferentes condições iniciais. A respeito da operação adiabática de um reator em batelada, analise as afirmativas.

I. Equação de projeto:

II. Balanço de energia quando o trabalho executado pelo misturador puder ser desprezado:

III. Para determinar o tempo necessário para obtenção de uma conversão específica:

Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)

Um reator em batelada é usado para operação em pequena escala, para testar novos processos que não tenham sido desenvolvidos completamente, para a fabricação de produtos caros e para processos que sejam difíceis de converter em operações contínuas. A respeito de reatores em batelada, analise as afirmativas.

I. Um reator em batelada não tem entrada nem saída de reagentes ou produtos enquanto a reação está ocorrendo.

II. O balanço geral molar resultante para a espécie j é .

III. O reator em batelada tem a desvantagem de altas conversões que podem ser obtidas deixando o reagente no reator por longo período de tempo.

Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)

Além dos reatores contínuo de tanque agitado, outro tipo de reator comumente usado na indústria é o reator tubular. Sobre os reatores tubulares, informe se as afirmativas abaixo são verdadeiras (V) ou falsas (F) e, em seguida, assinale a alternativa que apresenta a seqüência correta.

( ) Reatores tubulares são usados mais frequentemente para reações em fase líquida.

( ) Os reagentes são continuamente consumidos à medida que eles escoam ao longo do reator.

( ) É normalmente operado em estado estacionário.

A energia das moléculas individuais inclui-se dentro de uma distribuição de energia em que algumas moléculas têm mais energia do que as outras. Esse tipo de distribuição é apresentado na figura a seguir.

Sobre a distribuição de energia das moléculas reagentes, analise as afirmativas.

I. A função f(E, T) é mais facilmente interpretada identificando-se (f.dE) como a fração de moléculas que tem energia entre E e (E+dE).

II. As moléculas na área sombreada contêm energia cinética suficiente para causar a ruptura das ligações e então ocorrer a reação.

III. À medida que a temperatura diminui, mais moléculas contêm energia suficiente para reagir e a velocidade de reação cresce.

Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)

A adsorção pode ser considerada como um processo de separação em que um ou mais componentes de uma corrente de gás ou líquido se adsorvem na superfície de um sólido. Sobre o processo de separação por adsorção, assinale a afirmativa incorreta.

Os processos biotecnológicos ou bioquímicos podem ser definidos como técnicas comerciais que usam organismos vivos, ou substâncias destes organismos, para produzir ou modificar um produto. Sobre os processos biotecnológicos ou bioquímicos, é incorreto afirmar que :

Os reatores são recipientes no interior do qual ocorrem transformações químicas ou bioquímicas, podendo, também, serem chamados de biorreatores quando as transformações são causadas pela ação de células vivas ou por componentes celulares in vivo (enzimas). Sobre os reatores, é incorreto afirmar que :

Supõe se que uma determinada reação de degradação do reagente A, em um reator do tipo CSTR, apresente o seguinte modelo:
r_A = dA = 0,6(A)
dt 0,4 + (A) + 6,2 (A)²

Pretende se reduzir a concentração de A de 2 M para 0,5 M, sendo o fluxo de entrada no reator de 10 L/h (litros/hora). O volume do reator, em litros, considerando as condições de regime permanente, será de

O tempo de meia vida de uma reação de primeira ordem é de 300 segundos em pH 6,0 e temperatura de 30°C. A fração residual do reagente após 30 minutos de reação será de (Considere: ln(2) = 0,6931.)

Sobre o balanço de energia para os reatores CSTR, não isotérmicos, exotérmicos, encamisados com resfriamento á água e em regime transiente, assinale a opção incorreta.

A produção de metanol pode ser realizada a partir de uma mistura gasosa composta por H₂ e CO, seguindo a reação H₂ + CO = C₃OH. Em um ensaio laboratorial, a corrente de alimentação (gás) contém 8 gramas de H2 e 28 gramas de CO. Considere a conversão da reação de 100%.
Com base nesses dados, é correto afirmar que o gás que descreve o reagente limitante é o