Reator batelada adiabático-lab

REATOR BATELADA ADIABÁTICO

1 – OBJETIVOS

Determinar a equação da constante da taxa de reação em função da temperatura, utilizando um reator batelada adiabático.

2 – FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Quando reações químicas são processadas em reatores não isotérmicos, o balanço de massa torna-se insuficiente para descrever sozinho a taxa de reação, necessitando portanto, do auxílio de um balanço de energia. Para operações não isotérmicas, os aspectos principais para o projeto do reator são: a dependência da conversão em função da temperatura do meio reacional e a influência desta no desempenho do reator. Considerando para um dado sistema, o balanço de energia envolvendo a variação da energia interna do mesmo, a troca de calor com o meio externo e a taxa de calor liberado ou absorvido pela reação química, tem-se:

[pic] (1)

onde:

[pic] (2)

[pic] (3)

A reação do anidrido acético com a água é representada pela equação química:

[pic]

A reação referida anteriormente realiza-se em uma fase homogênea e é exotérmica. Quando realizada em concentração diluída (menor que 0,25 molL-1), pode ser considerada uma reação pseudo primeira ordem em relação ao anidrido acético:

[pic] (4)

A reação possui um entalpia de reação que é aproximadamente 14,3±0,4 kcal.mol-1 (Glasser & Williams, 1971). Supondo operação adiabática e escrevendo o balanço de energia para esta reação:

[pic] (5)

Efetuando um balanço molar:

[pic] (6)

[pic]