Reações Múltiplas

INTRODUÇÃO

Existem quatro classes básicas de reações múltiplas: em série, paralela, complexa e indesejáveis. As quais podem ocorrer isoladamente, em conjuntos ou ao mesmo tempo.
As reações complexas consiste de uma combinação de reações em série e paralelo. Nas reações em série ou consecutivas, o reagente forma um produto intermediário que reage outra vez para formar outro produto, ao passo que as reações em paralelo ou competitivas, os reagentes são consumidos por duas rotas diferentes de reação para formar produtos distintos. E as reações indesejáveis, os reagentes são consumidos e resultam na formação de um produto desejado e um indesejado.
O conjunto de reações complexas abaixo, são uma combinação de reações em série e paralelo, essas transformações serão a abordagem deste trabalho:

A + B => C + D
A+ 2C => E + F
B + 2D => G
C + 0,5D => H

Em sistemas com esses tipos de reações, são indicadas a utilização de pacotes computacionais, como o Solver do excel, onde é muito mais simples resolver problemas usando os dados de números de mols ou vazões molares ao invés da conversão. Para sistemas líquidos as concentrações são as variáveis indicadas para as o desenvolvimento de balanços molares, em contrapartida para sistemas gasosos, as variáveis das vazões molares são mais adequadas.
Para aplicação em um reator CSTR ou PFR, são acopladas equações algébricas análogas para resolução. Os tipos de reatores e as condições da reação são os principais parâmetros para minimizar as reações indesejáveis.

APRESENTAÇÃO DO PROBLEMA

Considere o seguinte CSTR: O sistema é homogêneo, ocorre em fase líquida à temperatura constante e todas as reações são de 1ª ordem em relaçã aos reagentes envolvidos. Utilizando o Solver do Excel, calcule as concentrações de saída: Cj (mol/L)

Constantes: Reações:

k1= 0,02 L/(mol•min) A + B => C + D
k2=