Reatores

Definições básicas

Luz Amparo Palacio Santos / UERJ

Conteúdo da disciplina
Tipos de reatores
Balanço material em reatores
Definições básicas
Projeto de reatores ideais
Reações simples
Reações múltiplas

Projeto de reatores ideais nãoisotérmicos
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Mapa conceitual da disciplina

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Conteúdo
Conversão
Lei de velocidade
Estequiometria
Variação de volume ou vazão devido à reação
Tempo espacial
Velocidade espacial
Número de Damköhler
Queda de pressão
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Conversão
Base de cálculo: Reagente limitante ou reagente de interesse

A

aA + bB → cC + dD b c d A+ B → C + D a a a XA: Razão entre o número de mols de A reagido e o total de mols de A alimentado

XA =
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Conversão

Reator batelada:

Reator de escoamento continuo:

N A0 − N A
XA =
N A0

FA0 − FA
XA =
FA0
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Lei de velocidade rA: Número de mols da espécie A gerados por unidade de volume por unidade de tempo

rA =  k A (T )   fn ( C A ,CB ,...) 




Expressão cinética ou
Lei de velocidade

kA: Constante de velocidade
Constante de reação
Velocidade específica de reação

Equação algébrica

Velocidade relativa de reação:

−rA − rB rC rD
=
=
=
a b c d 7

Lei de velocidade

 k A (T ) 



Equação de Arrhenius:

k A = Ae− E / RT

A: Fator pre-exponencial
E: Energia de ativação
R: Constante dos gases
T: Temperatura absoluta

 −E  1 1   k (T ) = k (T1 ) exp 
−
 R  T T 

1 



k A k B kC k D
=
=
=
=k a b c d
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Lei de velocidade

 fn ( C A ,CB ,...) 



Ordem de reação: β −rA = k ACα CB
A

Modelo de lei de potencia

n=α+β α: Ordem de reação em relação a A β: Ordem de reação em relação a A n: Ordem global da reação

Determinada por observação experimental

Uma reação segue uma lei de velocidade elementar quando as ordens da reação são idênticas aos coeficientes estequiométricos das espécies reagentes na forma em que está escrita.
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