Trabalho Cinética

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FACULDADE ÚNICA DE IPATINGA 
ESTUDO DIRIGIDO DE CINÉTICA E CÁLCULO DE REATORES I 
 
 
 
 
 
Priscila Ferreira Sousa 
 
 
 
 
 
Reatores químicos e suas respectivas classificações. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IPATINGA 
2022 
 
 
Introdução 
Os reatores químicos industriais são os centros de todas as industrias de 
processos químicos, é um grande recipiente que permite as transformações das 
matérias primas através das reações químicas, transferência de massa e calor. 
Podendo trabalhar os reatores com ou sem sistema de agitação de acordo com o tipo 
do processo. As indústrias químicas, petroquímicas, farmacêutica, alimentício, 
siderúrgico, minerador, energética e a de celulose, são as que mais utilizam esses 
equipamentos. O principal objetivo é obter na maximização em cada reação que é 
executada. Nas diversas reações químicas nos reatores estão: misturas de 
substâncias, armazenamento de produtos e solidificação de elementos, sempre para 
resultar em produtos com as características exatas para serem utilizadas. Existem 
vários tipos de reatores químicos e várias maneiras de classifica-los, sendo pelas: 
funções operacionais, tipos de reatores, geometria do reator, número de fazes, modo 
de operações e suas características. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Desenvolvimento 
Os reatores químicos tem classificações primarias de acordo com a energia 
utilizada na reação. Termoquímicos é quando a energia é fornecida ou retirada em 
forma de calor, sendo os mais comuns nas indústrias químicas, os reatores utilizados 
nas refinarias, como os de craqueadores térmicos e catalíticos estão nessa categoria. 
Eletroquímicos a reação que decorre da passagem de corrente elétrica na mistura, e 
geralmente realizam reações com energia livre desfavorável, no processo de 
fabricação de alumínio é um exemplo. Fotoquímicos através da energia fotônica 
emitida por lâmpadas ocorre a reação, na produção do BHC pela coloração do 
benzeno pode ser feita em reatores fotoquímicos. Bioquímicos é utilizada por meio da 
energia química proveniente do catabolismo celular, através da ação de células vivas 
para realizar a transformação desejada, biotecnologia, dessa forma são produzidos 
ácidos orgânicos, bebidas, antibióticos, anticorpos monoclonais, entre outros. A 
produção de etanol nas dornas são exemplos de reatores bioquímicos. 
Homogeneizar, desaglomerar, fundir, emulsificar e dissolver são as 
funções operacionais que os reatores possuem. Outras características construtivas e 
operacionais dos reatores são: Catalítico que utiliza de catalizador em algumas fases, 
e não catalítico que não utiliza de catalizador sendo os tipos de reator. Eles têm 
geometria especificas como tanque com agitação, tubular, leito fixo e leito fluidizado. 
Podendo ter número de fazes, sendo homogênea reações em fase gasosa, líquido-
líquido catalizador, e heterogêneos reações gás-sólido, gás-líquido, gás-líquido-sólido 
catalisador. E modo de operação contínuo, descontínuo, semi-contínuo e semi-
descontínuo. 
Reator descontínuo ou batelada, é um vaso com agitação mecânica no qual 
todos os reagentes são introduzidos no reator uma única vez, a agitação pode ser por 
agitadores ou por circulação através de bomba. O batelada geralmente é usado para 
produção de pequena escala e testes de novos processos, em fabricação de produtos 
de alto valor, processos difíceis de converter em operações contínuas, composição 
que varia no tempo e operações que podem ser feitas a pressão ou temperatura 
constante. 
Reator de mistura ou contínuo, também conhecido como Reator 
Perfeitamente Agitado (RPA). É um vaso agitado com escoamento contínuo e sem 
 
acúmulo de reagentes ou produtos, um ou mais fluidos reagentes são introduzidos em 
um reator tanque com um agitador enquanto o efluente do reator é removido. O 
agitador agita os reagentes para garantir a mistura necessária. RPA tem a 
características de composição uniforme dentro do reator, composição de saída igual 
a composição do interior e a taxa de reação é a mesma em todo reator. 
Reator semi-contínuo ou semi-batelada, ele é bem parecido ao reator 
batelada. Ele opera de diversas maneiras, como por exemplo, carregar algum dos 
reagentes dentro do tanque ou alimentar o material remanescente gradualmente. Em 
suas reações ocorre grandes efeitos de transferência de calor. 
Reator tubular conhecido também como Plug Flow Reactor (PFR), é um 
tubo sem agitação no qual as partículas escoam com a mesma velocidade na direção 
do fluxo. No PFR, um ou mais reagentes fluidos são bombeados através de uma 
tubulação que é o próprio reator, a reação química ocorre na medida em que os 
reagentes viajam através do PFR. Todos os reatores citados são reatores de focos 
nas reações homogêneas. 
Reator de Leito Fixo, é um reator onde normalmente o meio reacional 
encontra numa fase liquida ou gasosa, e existe um catalisador na fase sólida. É 
também chamado de reator catalítico de leito fixo, onde o catalisador sólido é 
constituído de inúmeras e pequenas partículas depositadas ao longo do comprimento 
do tubo. Essa reação é bastante crítica por ser de alto risco de explosão, possui 
instrumentos de controle automáticos, alarmes e travas de medida de segurança. É 
semelhante ao PFR tubular, sendo diferente pelo fato de ser recheado com partículas 
de catalisador sólido, um reator essencialmente heterogêneo utiliza para catalisar 
reações em fase gasosa e apresenta as mesmas dificuldades de controle de 
temperatura dos reatores tubulares. 
Reator de Leito Fluidizado conhecido também como Fracionamento e 
Craqueamento Catalítico (FCC), na prática é um tubo vertical onde pequenas 
partículas sólidas são suspensas em uma corrente de fluxo ascendente. FCC estão 
entre as maiores unidades de processamento utilizadas na indústria do petróleo. Uma 
unidade típica possui de 4 a 10m de diâmetro interno, 10 a 20m de altura e contém 
uma massa de catalisador em torno de 50 ton. Processa aproximadamente 40.000 
barris de óleo cru por dia. 
 
 
Resumo 
Os reatores químicos são essenciais para a formação de produtos, que 
influencia diretamente na qualidade do produto e na economia que pode trazer. A 
capacidade volumétrica dos reatores, o seu tamanho é de um modo geral grande, mas 
geralmente pequenos em comparação com a estrutura dos processos das empresas, 
uma vez que o armazenamento da matéria prima, os cuidados com isolamento e 
purificação do produto, demandam um espaço relativamente grande. Com a 
complexidade e a grande variedade de reações químicas possíveis nos processos 
podem diferenciar os tipos e modos de operações, e é importante saber as 
classificações, características e funções dos reatores para entender corretamente e 
escolher qual melhor atende o processo desejado. Sendo os reatores o coração das 
indústrias químicas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Referências: 
ENGENHARIA QUÍMICA, REATORES QUÍMICOSTODA, 2015. 
Disponível em:<http://engenhariaquimica2.blogspot.com/2015/10/reatores-quimicos-
g6_43.html>. Acesso: 07 abril 2022 
CTNQ, REATORES QUÍMICOS,2013. Disponível em: 
<http://cntq.org.br/wp-content/uploads/2013/05/Reator-qu%C3%ADmico.pdf>. 
Acesso: 07 abril 2022 
PORTAL SÃO FRANCISCO, REATOR QUÍMICO, 2020.Disponível em: 
<https://www.portalsaofrancisco.com.br/quimica/reator-quimico>. Acesso: 07 abril 
2022. 
 ULLEREV ENGENHARIA E VENDAS, REATORES QUÍMICOS, 
2020.Disponível em: < https://www.ullerev.com.br/post/reatores-qu%C3%ADmicos>. 
Acesso: 12 abril 2022.