Questões de Concurso sobre Cinética e Cálculo de Reatores

Associe os reatores às respectivas características:

( ) Os fluidos reagentes entram no reator, são misturados, em seguida os produtos formados são removidos.

( ) Os fluidos reagentes são bombeados através do reator e os produtos são formados ao longo do processo.

( ) Tanto os fluidos reagentes quanto os produtos podem entrar ou sair em regime batelada.

( ) Os fluidos reagentes podem entrar no reator em qualquer posição além da entrada.

( ) Os fluidos reagentes entram no reator, são misturados, e os produtos saem de forma contínua.

A sequência correta é:

A associação em relação à variação da concentração, em função do tempo, tem como sequência correta:

Os confinamentos nos quais ocorrem reações químicas são chamados reatores. Existem vários tipos de reatores químicos e várias maneiras de classificá-los.

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma abaixo sobre Reatores.

( ) O reator em batelada é um tipo de vaso largamente usado em processos industriais. As vantagens de um reator de batelada residem em sua versatilidade.

( ) Reator perfeitamente agitado (RPA) é um tipo de reator ideal comum em engenharia química. Frequentemente refere-se a um modelo usado para estimar as variáveis principais de uma operação unitária.

( ) Reator de fluxo em pistão (PFR) é usado para descrever reações químicas em sistemas de fluxo contínuo.

( ) A manutenção de reatores RPA é mais cara do que a manutenção dos reatores RFP.

( ) Reatores de fluxo em pistão têm uma conversão por unidade de volume baixa, mas operam por longos períodos de tempo sem manutenção.

A alternativa que apresenta a sequência correta é

Um engenheiro químico executa testes do tipo pulso de traçador em diferentes reatores reais e obtém como resposta as curvas de distribuição de tempos de residência (DTR´s) representadas a seguir.

A análise dessas curvas permite a seguinte constatação:

Um engenheiro químico trabalhando com a reação adiabática A⇄B obteve dados cinéticos, que foram tratados e representados no gráfico de Levenspiel a seguir.

Neste processo, deve-se empregar três reatores em série, dois CSTR´s e um PFR, arranjados livremente. Considerando que as conversões na saída dos reatores 1, 2 e 3 são 25%, 65% e 80%, respectivamente, o volume total (V1+V2+V3) mínimo do sistema de reatores é?

Analise as afirmativas abaixo, sobre reatores químicos industriais, e marque (V) para Verdadeiro ou (F) para Falso.

( ) Os reatores podem ser classificados em homogêneos e heterogêneos.

( ) O reator de batelada é usado em fases homogênea e heterogênea.

( ) PFR é um reator tubular com agitação no qual todas as partículas escoam com a mesma velocidade na direção do fluxo.

( ) CSTR consiste de um tanque sem agitação com escoamento contínuo e sem acúmulo de reagentes ou produtos.

( ) O reator (PBR) assemelha-se ao reator tubular. A diferença é o “recheio” de partículas sólidas que existem nele.

A sequência correta é:

As atuais concepções de layout das unidades (reatores) de tratamento de esgotos sanitários, no nível secundário, conjugam tratamentos biológicos anaeróbios e aeróbios associados, visando à redução do custo energético e da disposição final de lodo biológico, bem como a melhoria no processo de tratamento na Estação de Tratamento de Esgotos (ETE). No layout da ETE a seguir, identifique as respectivas unidades conforme as atuais concepções desenvolvidas para tratamento de esgoto sanitário e assinale a alternativa correta.

Para reações gás-sólido em reatores, afirma-se:

I. Quando um gás e um sólido passam através do reator de fluxo em pistão, objetiva-se que a composição de ambos seja alterada.

II. O modelo do núcleo não reagido assume que a reação ocorre primeiro na superfície externa da partícula e se move em direção ao centro desta, podendo deixar atrás de si uma camada inerte.

III. Num reator de leito fluidizado pode utilizar-se de um gás, o qual é passado através de um material sólido granulado em alta velocidade, o suficiente para suspender o material sólido e fazer com que ele se comporte como se fosse um fluido.

Assinale a alternativa em que (todas) a(s) afirmativa(s) está(ão) CORRETA(S).

Em um reator semicontínuo CSTR, operando em regime não estacionário, ocorre uma reação do tipo A + B $\to$ C + D. Os reagentes A e B são carregados simultaneamente e um dos produtos é vaporizado e retirado continuamente. A remoção de um dos produtos desta maneira desloca o equilíbrio em direção à direita, aumentando a conversão final e concentrando ainda mais o reagente. Escolha a afirmativa que define CORRETAMENTE este processo:

Em processos reativos operando com reciclo é correto afirmar que:

A reação A + B ➔ P é processada em um reator conforme fluxograma abaixo. Sabendo-se que no separador 50% dos reagentes são recuperados e reciclados ao reator, CALCULE a conversão do Reagente A no reator.

v₅ = 0,5v₃ litro/min

Avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas:

I. Em reatores ideais não isotérmicos é de se esperar que a temperatura varie ao longo do reator

PORQUE

II. as reações podem ser endotérmicas ou exotérmicas, fatores os quais afetam a conversão.

A respeito dessas asserções, assinale a opção CORRETA.

Em reatores não ideais também são empregados modelos para prever conversões. A respeito disto afirma-se que:

I. No modelo de dispersão é considerado que o material sofre uma distribuição axial não uniforme superimposta ao escoamento.

II. A premissa do modelo com dois parâmetros é a possibilidade de usar uma combinação de reatores ideais para modelar o reator não ideal.

III. O modelo de um parâmetro não é utilizado para reatores não ideais, pois não é possível representar a não idealidade utilizando um único parâmetro.

Assinale a alternativa em que (todas) a(s) afirmativa(s) está(ão) CORRETA(S).

Com relação ao Reator Tanque-Agitado Contínuo (CSTR) ou reator de retromistura:

I. O CSTR normalmente é operado em regime estacionário e de forma a se obter uma mistura muito boa.

II. O CSTR é geralmente modelado como não possuindo variações espaciais na concentração, temperatura ou velocidade de reação através do tanque.

III. Em sistemas onde a mistura é altamente não-ideal o modelo de boa mistura não é adequado para a modelagem do reator CSTR, sendo necessário trabalhar com outras variáveis, tais como o tempo de residência.

Assinale a alternativa em que (todas) a(s) afirmativa(s) está(ão) CORRETA(S):

Assinale a alternativa correta.

Para uma reação ocorrendo em condições isotérmicas, o fator de efetividade interno, que é uma medida de quanto o reagente se difunde na partícula de catalisador antes de ser consumido, assume valores entre 0 e 1. Sobre o fator de efetividade interno, em condições isotérmicas, é CORRETO afirmar:

Abaixo estão relacionadas as unidades da velocidade específica de reação, kA, para uma reação envolvendo apenas um reagente do tipo: A $\to$ produtos. Identifique a ordem de reação e a relacione à sua unidade correspondente.

(1) Ordem zero

(2) Primeira ordem

(3) Segunda ordem

(4) Terceira ordem

( ) $\left\{k\right\}=s^{-1}$

( ) $\left\{k\right\}={\left(dm\right)}^3/mol\cdot s$

( ) $\left\{k\right\}=mol/{\left(dm\right)}^3\cdot s$

( ) $\left\{k\right\}={\left(d{m}^3/mol\right)}^2\cdot s^{-1}$

A sequência CORRETA para esta relação, de cima para baixo é:

Considere um reator do tipo batelada, onde não ocorrem variações espaciais em rA. A reação em fase gasosa (A $\to$ B + C + D) tem início em t=0 quando os reagentes são alimentados ao reator. Com relação às diferentes formas que o balanço molar terá, podemos dizer que sobre a velocidade de formação de A:

I. Para o reator batelada a volume constante, perfeitamente agitado, o balanço molar em termos de concentração de A será dado por $\frac{d{C}_A}{dt}=r_A$.

II. Para o reator batelada a pressão constante o balanço molar em termos de concentração de A será dado por $r_A=\frac{d{C}_A}{dt}+\frac{C_{A}d\ln V}{dt}$.

III. Para o reator batelada a pressão constante a igualdade $N_A=C_{A}V$ não é válida para o cálculo do balanço molar em termos de concentração, pois haverá variação no volume.

Assinale a alternativa em que (todas) a(s) afirmativa(s) está(ão) CORRETA(S).

Os reatores químicos industriais são utilizados em diversos processos e são de alta relevância para otimização dos mesmos. Assinale a alternativa INCORRETA quanto a reatores.

A figura abaixo representa um Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente.

As partes no desenho identificadas como I, II e III, correspondem, correta e respectivamente, a: