REATORES HETEROGENEOS 3

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DECOMPOSIÇÃO DO CUMENO
ADSORÇÃO CONTROLA
PA0 
- r’A0
-r’A= rAD= CtkAD (PA– PBPC/KP)
1+KBPBPC/KS+KBPB
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DECOMPOSIÇÃO DO CUMENO
REAÇÃO NA SUPERFÍCIE CONTROLA
- r’A0
PA0
-r’A= rS= CtkSKA (PA– PBPC/KP)
1+ KBPB + KAPA
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DECOMPOSIÇÃO DO CUMENO
DESORÇÃO CONTROLA
- r’A0
PA0
-r’A= rDES= CtkDESKSKA (PA– PBPC/KP)
PC + KSKAPA + KAPAPC
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ALGORITMO 
 Selecionar um mecanismo:
 adsorção
 reação na superfície
 desorção
 cada etapa – reação elementar
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ALGORITMO
 Assumir uma etapa como a limitante da velocidade da reação
 maioria – reação na superfície controla 
Encontrar as expressões para a concentração das espécies adsorvidas, utilizando as equações das etapas que não são a limitante
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ALGORITMO
 Escrever o balanço de sítios
Deduzir a expressão da lei de velocidade (taxa) usando os itens anteriores
Comparar com os dados experimentais a expressào da lei de velocidade
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ALGORITMO
Se os dados concordarem – mecanismo e etapa limitante ok.
Se os dados não concordarem tente outra etapa controladora para a velocidade de reação ou, em ultimo caso, tente outro mecanismo para a reação
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Influencia da Temperatura
k segue Arrhenius
Adsorção é um processo exotérmico
Aumento na T diminui Ki
Se (- r’) = k PA/ (1 + KAPA + KBPB)
Em T elevadas ( poucas espécies adsorvidas):
 1>> (KAPA + KBPB)
 então: (- r’) = k PA
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Projeto Reatores
Equações de projeto
 Batelada: NAO dX/dt = (- r’A) W
PBR: FAO dX/dW = (- r’A) 
reator leito fluidizado: W = FAO X/ (- r’A) 
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Análise dados experimentais
Exemplo: 
 tolueno + H2 benzeno + metano
Encontra mecanismo consistente com dados experimentais
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Estimativa Parâmetros k, Ki
(- r’T) = k PH2 PT / (1 + KBPB + KTPT)
Rearranjo para linearizar:
 PH2 PT/ (- r’T) = 1/k + KBPB/k + KTPT/k
 Yj = a0 + a1X1j + a2X2j 
Programa mínimos quadrados linear POLYMAT
ou direto não linear 
 
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Projeto do reator
Equação do reator
Lei de velocidade (taxa)
Estequiometria: Pi= Ci RT
 Ci = CA0 (i - i/ A X)/(1+X) (P/P0)(T0/T) 
 P/P0 = (1 - W)1/2 para  = 0 (Ergun)
Cálculo da massa de catalisador ( W ) se X dado
Cálculo da conversão (X) se massa dada ou estimada