PROJETO DE REATORES RELAT RIO FINAL COM CONCLUS O

Sumário
1. Enunciado 3
2. Fundamentos teóricos 3
2.1. Balanço de Massa 3
2.2. Balanço de Energia 4
2.2.1. Reatores Adiabáticos 4
2.2.2 Reatores Troca Térmica 5
2.2.3. Reatores Isotérmicos 5
3. Resultados e Discussão 5
4. Conclusão 5
5. Referências bibliográficas 5

1. Enunciado
A reação elementar irreversível em fase gasosa, , ocorre em um reator recheado com catalisador. A puro entra no reator a uma vazão volumétrica de 20 dm³/s, a uma pressão de 10 atm e a uma temperatura de 450K.
a) Para um reator PFR, operado adiabaticamente, sem queda de pressão, faça um gráfico da conversão e da temperatura ao longo do reator até que uma conversão máxima seja alcançada. Após, para um reator CSTR calcule a massa de catalisador necessária para atingir uma máxima conversão e faça um gráfico dos perfis da conversão e temperatura pela massa de catalisador. Quais são as razões para as diferenças. Sabe-se que a máxima massa de catalisador que pode ser compactada é de 50 kg e que a temperatura máxima que se pode alcançar para formação de B é de 850°C.
b) Considerando os seguintes reatores: batelada e batelada alimentada onde o tempo de parada é nulo e ambos iniciam o processo com apenas o reagente A no reator, faça o gráfico da conversão e da temperatura ao longo do tempo, nas mesmas condições do item anterior.
c) Repetir o item (a), para o caso da reação ocorrer isotermicamente a 450K, qual é a taxa de calor necessária para esta operação?
d) Repita o item (a), para o caso em que o calor é removido por um trocador de calor encamisando o reator. A vazão de refrigerante através da camisa é suficientemente alta, de modo que a temperatura interna do trocador de calor é constante, Ta= 50°C. Faça um gráfico dos perfis de temperaturas e de concentração com um reator PFR e CSTR.
Informações adicionais:
Cpa = 40 J/mol.K
Cpb = 25 J/mol.K
Cpc = 15 J/mol.K
Ha° = -70 KJ/mol
Hb° = -50 KJ/mol
Hc° = -40 KJ/mol
Ua/ρb = 0,08 J/(s.kg.cat.K) ρb = 1 kg/m³
Φtanque = 0,8