REATOR DE LEITO FLUIDIZADO GOTEJANTE

Páginas: 8 (1878 palavras) Publicado: 15 de junho de 2015
REATOR DE LEITO
FLUIDIZADO GOTEJANTE
Trickle Bed Reactor
Discentes:

André Vieira Lourenço Dos Santos
Julio Cezar Andrade Dias Galdino
Marcelli Purcino Rúpolo
Matheus Cellim Levendosk
Rafael Tomazella Moraes
Renan Valença

Doscente: Profa. Dra. Cínthia Soares de Castro

REATORES TRIFÁSICOS

Caracterização pelo estado do catalisador.
1 - Reatores onde o catalisador sólido está suspenso e
emmovimento
2 - Reatores com leito de catalisador sólido
estacionário
Caracterização pelo movimento das partículas
catalíticas.
1 – Partículas em suspensão na fase líquida contínua
2 – Particulas empilhadas na forma de um leito
granular fixo.

REATORES TRIFÁSICOS
Para Reagente  Produto vários passos:
• Transferência de massa GAS  Líquido
• Transferência de massa Líquido  Catalisador
• Difusão pordentro dos poros do Catalisador

Alguns exemplos, a hidrogenação de óleos insaturados,
a síntese de Fischer- Tropsch, o controle da poluição
através da remoção dos gases poluentes (SO2 e H2S) e
fermentação.

REATORES Trickle-bed

REATORES Trickle-bed
• Sistema formado por um leito fixo de partículas
catalíticas que permite o escoamento de uma fase
líquida e outra gasosa. Ambas as fases contemprodutos e reagentes.
• O regime de escoamento das fases nesses reatores é
determinado pelas velocidades superficiais do líquido
(vL) e do gás (vG).
• Fluxo concorrente: a fase líquida escoa sobre as
partículas catalíticas formando uma película.
• Utilizados na indústria petrolífera, petroquímica,
química, no tratamento de resíduos, em processos
bioquímicos e eletroquímicos.

• Reatoresindustriais requerem altas temperaturas,
aumentando a expansão gasosa e impedindo que o gás
se dissolva no líquido. Com isso, a transferência de
massa passa a ser maior.
• É afetado pela cinética da reação envolvida e pelos
efeitos hidrodinâmicos.
• O desempenho de reatores contínuos de leito gotejante
é afetado pelo diâmetro e comprimento do leito e pelo
tamanho do catalisador.
• O escoamento torna-sedesigual quando a relação entre
o diâmetro do reator e o diâmetro da partícula é
pequena.
𝐷
> 25
𝑑𝑝

REGIME GOTEJANTE
• Reatores industriais, sob operação em regime
gotejante, podem alcançar 3m de diâmetro e até 8m
de altura.
• Operações, controle e projetos destes sistemas
requerem o conhecimento das etapas de interação
fluido-sólido, dos efeitos hidrodinâmicos e do
transporte de massainterfases.
• Em vazões baixas, o líquido percorre o leito fixo em
escoamento laminar, em contato com o gás, havendo
poucas interações entre as fases.

• O regime gotejante caracteriza-se pela fraca atividade
interfacial, sendo a corrente líquida orientada pela
força gravitacional.
• Com o aumento da velocidade superficial de uma ou
de ambas as fases, pode ocorrer a mudança no
regime.
• Baixas vazões degás e altas vazões de líquido levam
ao regime de bolhas.
• Se a vazão gasosa for aumentada, as bolhas começam
a aumentar, formando o regime pulsante.

• O diagrama de Charpentier relaciona as velocidades
mássicas das fases fluidas e leva em consideração
suas propriedades físico-químicas.
• As coordenadas propostas no diagrama são as
seguintes:
1/2
𝜌𝐺
𝜌𝐿
λ=
𝜌𝑎𝑟 𝜌𝐻2𝑂

𝜎𝐻20 𝜇𝐿 𝜌𝐻2𝑂
Ψ=
[
𝜎𝐿 𝜇𝐻20 𝜌𝐿2

]1/3

Diagrama de
Charpentier para
regime de
escoamento em
reator de leito
gotejante.

Representação esquemática dos
principais regimes de
escoamento em um RLG
(BENKRID et al., 2002).

Vantagens dos Reatores Trickle-bed
• Escoamentos no modo plug-flow, permitindo altas
conversões.
• Capacidade de operar a elevadas temperaturas e
pressão.
• Reagente gasoso não se difunde até a superfície docatalisador.
• Queda de pressão pequena, facilitando pressão de
vapor uniforme para todo o reagente.
• Contato eficiente entre fase líquida e catalisador,
devido a boa distribuição das fases sobre o leito.
• Economia de energia.

• Prevenção de perda de reagentes, produtos,
catalisador e/ou suporte.
• Melhor seletividade.
• Alta efetividade catalítica.
• Baixo custo de investimento e operação....
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