UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA CINÉTICA E CALCULO DE REATORES HETEROGÊNEOS

AVALIAÇÃO DE CONHECIMENTOS

Variáveis operacionais. As variáveis operacionais dos processos quantificam as evoluções destes e os posicionam quanto às suas eficiências.

1) Um processo químico é equacionado por, 2A + B 3P + 1/2Q. Conhecidos CAo e CBo as concentrações iniciais dos reagentes, apresentar as expressões das frações de conversão de A e B, e as relações entre concentrações e frações de conversão. Expressar os rendimentos e seletividades e suas relações com as frações de conversão.

2) A síntese da amônia (N2 + 3H2 2NH3 ) é processada em reator catalítico de leito fixo. O rendimento do processo expresso pelo rendimento em amônia é dado por RNH3 = CNH3/C0 ; Co = CN2o + CH2o . Apresentar a relação entre o rendimento e a conversão do nitrogênio.

3) A desidratação do etanol (ETOH ETENO + H2O) é processada a 300º.C e 1 atm em um reator tubular de leito fixo gás-sólido contendo grãos catalíticos esféricos. Expressar a relação entre a conversão do etanol e o rendimento em eteno, entre a conversão e a seletividade em eteno.

Aspectos cinéticos dos processos. A etapa ou etapas controladoras de um processo são identificadas por suas ocorrências com menores velocidades relativamente às outras etapas.

4) Em um processo químico homogêneo representado pelas reações: CO + 3H2 CH4 + H2O (metanação) e CO + H2O CO2 + H2 (deslocamento do hidrogênio da água), a etapa controladora é a produção de hidrogênio. Assim, a taxa de reação da produção do metano pode ser expressa por rCH4 = kCCOCH2O. Explicar. 5) Em um processo heterogêneo gás-líquido produz-se tri-cloro benzeno, fazendo-se

reagir cloro gasoso com benzeno líquido. Cloro dissolve-se no benzeno, migra para o seio deste líquido e lá reage. Identifique as etapas físicas e/ou químicas do processo. Escolha uma delas para ser a etapa controladora do processo. Proponha uma taxa global para o processo.

6) Em um processo heterogêneo trifásico, tal como a hidrogenação do óleo de soja com catalisador sólido para a produção de margarina, identificar as fases presentes e suas composições Estabelecer um escala de concentração (superior, média, inferior) do hidrogênio em cada fase. Justificar.

AVALIAÇÃO DE CONHECIMENTOS - RESPOSTAS

Variáveis operacionais. As variáveis operacionais dos processos quantificam as evoluções destes e os posicionam quanto às suas eficiências.

1)

2)

3)

Aspectos cinéticos dos processos. A etapa ou etapas controladoras de um processo são identificadas por suas ocorrências com menores velocidades relativamente às outras etapas.

4)

5)

6)

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