Engenharia das Reacções I
R
I T , 8 de janeiro de 2018
1ª Época de ERI
Mestrados Integrados em Engenharia Química e Engenharia Biológica
Duração: 2 h. | Tolerância: 30 minutos.
Variante B
Entregue a resposta à pergunta 4 em folhas destacadas.
Não se esqueça de identificar todas as folhas de resposta incluindo a versão do exame.
As cotações dos itens encontram-se na margem do enunciado da prova.
2 Páginas.
1. O acetaldeído pode ser formado por oxidação do etano:
C 2 H6 + O 2 → C H3C HO + H2O (1)
7
C 2 H6 + O
2 2
→ 2CO 2 + 3H2O (2)
Se 60% (v/v) da alimentação de etano formar acetaldeído, 25% formar CO 2 e o restante não
reagir, calcule:
(a) A conversão do etano, o rendimento em acetaldeído e a selectividade a CO 2 . (1,5 val.)
Solução:
A conversão é de xC 2 H6 = 60 + 25 = 85.0%
O rendimento ηC H3C HO = 60.0% e
a selectividade de SCO 2 = %CO
xC H
2
= 25
85
= 29.4 %
2 6
(b) Se apenas ocorrer a reacção (2) num reactor fechado de mistura perfeita, em fase gasosa, (1,5 val.)
em condições estequimetricas e tal que a pressão se mantenha constante, qual é a expres-
são da concentração de etano com a conversão.
Solução:
Espécie n t =0 n t =t
C 2 H6 n Eo n Eo (1 − x)
7 7
O2 n
2 Eo
n (1 − x)
2 Eo
CO 2 0 2n Eo x
H2O 0 3n Eo x
9
Total 2 nC Eo nC Eo ( 92 + 21 x)
V nT n Eo ( 92 + 21 x) 1
= = 9
= 1+ x
V o n To 2 n Eo
9
nE 1−x
CE = = C Eo
V 1 + 19 x
2. Um novo medicamento está a ser estudado num reactor batch. Esta droga cresce dentro de
uma célula como sub produto do processo celular normal. Até agora, as experiências mostra-
ram que a velocidade de consumo do material de partida, células que são de origem animal A,
Pág. 1/ 4 Vire s.f.v #
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I T , 8 de janeiro de 2018
1ª Época de ERI
Mestrados Integrados em Engenharia Química e Engenharia Biológica
Duração: 2 h. | Tolerância: 30 minutos.
Variante B
Entregue a resposta à pergunta 4 em folhas destacadas.
Não se esqueça de identificar todas as folhas de resposta incluindo a versão do exame.
As cotações dos itens encontram-se na margem do enunciado da prova.
2 Páginas.
1. O acetaldeído pode ser formado por oxidação do etano:
C 2 H6 + O 2 → C H3C HO + H2O (1)
7
C 2 H6 + O
2 2
→ 2CO 2 + 3H2O (2)
Se 60% (v/v) da alimentação de etano formar acetaldeído, 25% formar CO 2 e o restante não
reagir, calcule:
(a) A conversão do etano, o rendimento em acetaldeído e a selectividade a CO 2 . (1,5 val.)
Solução:
A conversão é de xC 2 H6 = 60 + 25 = 85.0%
O rendimento ηC H3C HO = 60.0% e
a selectividade de SCO 2 = %CO
xC H
2
= 25
85
= 29.4 %
2 6
(b) Se apenas ocorrer a reacção (2) num reactor fechado de mistura perfeita, em fase gasosa, (1,5 val.)
em condições estequimetricas e tal que a pressão se mantenha constante, qual é a expres-
são da concentração de etano com a conversão.
Solução:
Espécie n t =0 n t =t
C 2 H6 n Eo n Eo (1 − x)
7 7
O2 n
2 Eo
n (1 − x)
2 Eo
CO 2 0 2n Eo x
H2O 0 3n Eo x
9
Total 2 nC Eo nC Eo ( 92 + 21 x)
V nT n Eo ( 92 + 21 x) 1
= = 9
= 1+ x
V o n To 2 n Eo
9
nE 1−x
CE = = C Eo
V 1 + 19 x
2. Um novo medicamento está a ser estudado num reactor batch. Esta droga cresce dentro de
uma célula como sub produto do processo celular normal. Até agora, as experiências mostra-
ram que a velocidade de consumo do material de partida, células que são de origem animal A,
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