Reator batelada adiabático-lab
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REATOR BATELADA ADIABÁTICO1 – 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]