Bypass, reciclo e purga

Capítulo 5 – Processos com Reciclagem, By-Pass e Purga

Uma reciclagem envolve o retorno de material (ou energia), presente à saída do processo, para o início do processo, de modo a que seja novamente processado. A necessidade de reciclagem é uma consequência da conversão nos reactores não ser de
100 %. Assim, a jusante do reactor é necessário efectuar a separação entre os produtos e os reagentes não reagidos, reciclando estes últimos à entrada do reactor. Como também na separação a eficiência é geralmente inferior a 100 %, os reagentes reciclados vêm acompanhados de produtos da reacção. É este o motivo que faz com que possam aparecer produtos da reacção na corrente de entrada do reactor, facto este que convém ter em atenção aquando da resolução do balanço de massa. Na figura 5.1 apresenta-se um esquema de um processo que engloba, simultaneamente, reacção química e reciclagem. Alimentação fresca Mistura

Alimentação combinada Reacção

Separação

Produtos

Reciclado

Figura 5.1 – Diagrama de blocos de um processo com reacção e reciclagem.

O facto de existirem reagentes e produtos reciclados à entrada do reactor levanta algumas questões em relação ao que se definiu como conversão no Capítulo 4: A conversão deve ser definida em relação ao reagente presente na alimentação fresca ou na combinada? Quando se fala em produtos formados referimo-nos aos existentes à saída do reactor ou do processo? Para evitar ambiguidades, definem-se conversão por passe e conversão global. A primeira, também chamada simplesmente de conversão, é definida para o reactor pela expressão apresentada no Capítulo 4. Quanto à conversão global, tem a seguinte definição:

49

⎛ quantidade de reagente limitante ⎞ ⎛ quantidade de reagente limitante ⎞
⎜
⎜ presente na alimentação fresca ⎟ - ⎜ presente à saída do processo ⎟
⎟ ⎜
⎟
⎠ ⎝
⎠ x 100
% Cg = ⎝
⎛ quantidade de reagente limitante ⎞
⎜
⎜ presente na alimentação fresca ⎟
⎟
⎝
⎠

ou
% Cg =