Trabalho de Reator Tubular Av3

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CENTRO UNIVERSITÁRIO JORGE AMADO – UNIJORGE 
 
 
 
 
 
 
HUBERLÂNDIO GUIMARÃES GOMES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REATOR TUBULAR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Salvador – BA 
2015 
 
 
 
HUBERLÂNDIO GUIMARÃES GOMES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REATOR TUBULAR 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado para a disciplina de Cinética 
e Calculo de Reatores, como requisito básico para a 
apresentação do mesmo no Curso de Engenharia de 
Petróleo e Gás. 
 
 
Docente (a): ELISANGELA COSTA SANTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Salvador – BA 
2015
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SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... ... 4 
2 FUNCIONAMENTO................................................................................................ .. 5 
3 CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS......................................................................... 6 
4 FASES DE UTILIZAÇÃO.. ................................................................................... ... 7 
5 PRINCIPAL UTILIZAÇÃO................................................................................... ... 8 
6 VANTAGENS .......................................................................................................... ... 9 
7 DESVANTAGENS................................................................................................... ... 9 
8 EXEMPLOS DE APLICAÇÃO NO ESTADO DA BAHIA...................................10 
9 TRABALHOS RELEVANTES DESENVOLVIDOS COM ESSE REATOR......11 
9 BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................... .12 
 
 
 
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1 INTODUÇÃO 
O reator tubular é constituído, na sua forma elementar, por um tubo cilíndrico no 
interior do qual circula o meio reacional numa dada direção e em que não existe 
agitação ou mistura da massa reacional. A permuta de calor, necessária quer para 
fornecer calorias ao sistema, ou para eliminá-las, faz-se geralmente através da parede do 
tubo. Este tipo de reator é normalmente operado em estado estacionário, assim como o 
CSTR. Reatores tubulares são usados mais freqüentemente para reações em fase gasosa. 
Tal equipamento pode ser representado esquematicamente na figura abaixo: 
 
Ilustração 1 - Reator Tubular 
A hipótese mais simples de análise deste tipo de reator consiste em admitir que a 
mistura se escoasse no interior do tubo ou tubos como um êmbolo se desloca no interior 
dum cilindro, a concentração do reagente limitante diminui continuamente ao longo do 
comprimento do reator. Assim, neste caso, o reator designa-se por reator tubular ideal 
ou do tipo êmbolo ("plug flow reactor") e considera-se que a velocidade de escoamento 
é constante numa dada secção transversal e conseqüentemente a concentração e a 
conversão são constantes nessa secção reta. 
Obs.: Neste tipo de reator não há variação radial na velocidade da reação e o reator é 
referido como um reator de escoamento empistonado (PFR). 
 
 
 
 
 
 
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2 FUNCIONAMENTO 
É o reator mais simples. Consistem de um tubo de raio R e comprimento L onde os 
reagentes entram por uma das extremidades e os produtos saem pela outra extremidade. 
A reação, que transforma os reagentes nos produtos, ocorre ao longo do comprimento 
do tubo. Os reagentes são consumidos à medida que avançam de seu comprimento. 
 
Ilustração 2 - Demonstração das reagentes no Reator Tubular 
 
A conversão de reagentes em produtos é independente do tempo em cada ponto do 
reator, ou seja, em um ponto da reação os reagentes e produtos são contínuos. 
 
 
 
 
 
 
 
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3 CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS 
Este reator recebe na literatura os nomes de reator com escoamento pistonado 
(PFR – Plug Flow Reactor), reator tubular ideal (Ideal Tubular Flow) e reator com 
escoamento sem mistura (Unmixed Flow). 
Consiste de um tubo vazio por onde passa a mistura reacional. Os reagentes são 
continuamente consumidos à medida que avançam no reator ao longo de seu 
comprimento. 
Normalmente encontrado tanto na forma de um tubo longo, quanto na de vários reatores 
menores em um feixe de tubos. 
 
Figura 1 - Reator Tubular 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4 FASES UTILIZADAS 
Por ser um reator tubular apresenta uma única fase, onde ocorrem todos os 
processos: Reação química e troca de calor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5 PRINCIPAL UTILIZAÇÃO 
• É utilizado especialmente em reações em fase gasosa, e também podem ser 
utilizados em reações fases liquidas e reações simples. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6 VANTAGENS 
• Manutenção relativamente fácil 
• Produz a conversão mais alta por volume de reator dentre os reatores com 
escoamento. 
7 DESVANTAGENS 
• Difícil de controlar a temperatura do reator, podendo ocorrer pontos quentes 
quando a reação é exotérmica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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8 EXEMPLOS DE APLICAÇÃO NO ESTADO DA BAHIA 
BRASKEN - Polietileno de Baixa Densidade: 
É uma resina produzida sob alta pressão, em reator tubular. Esta resina possui excelente 
"draw down" (estabilidade para formar filmes finos). Os filmes obtidos a partir desta 
resina apresentam ótimas propriedades óticas. 
Aditivação: 
-Não contém aditivo. 
Aplicações: 
- Misturas com PEBDL e PEAD. 
Processo: 
- Extrusão de Filmes Tubulares. 
- Extrusão por Matriz Plana. 
- Moldagem por Injeção. 
QUATTOR PETROQUÍMICA S.A - Polietileno de Baixa Densidade: 
Descrição: Processos e aplicações típicas: Polietileno de Baixa Densidade industrial de 
alto peso molecular, produzido em condições de alta pressão em reator tubular. Possui 
ótima processabilidade além de excelentes propriedades mecânicas. Isento de aditivos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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9 TRABALHOS RELEVANTES DESENVOLVIDOS COM ESSE REATOR 
Inspeção de Reatores Tubulares por Correntes Parasitas - Indústrias petroquímicas que 
atuam no ramo de fabricação do PVC têm, em suas plantas, um equipamento de 
fundamental importância no processo, que se chama reator tubular... 
Flutuações Estocásticas para a Distribuição de Tempos de Residência em um Reator 
Tubular de Polimerização - A caracterização da fluidodinâmica de um reator tubular de 
polimerização foi realizada através da técnica de resposta a estímulo, sendo usada a 
perturbação com traçador... 
Estudo da intensidade luminosa no cultivo de Arthrospira (Spirulina) platensis em 
reator tubular utilizando sulfato de amônio como fonte de nitrogênio por processo 
descontínuo alimentado - Neste trabalho foram verificados a influência de diferentes 
intensidades luminosas e protocolos de alimentação utilizando o sulfato de amônio, em 
cultivos realizados com reatores tubulares por processo descontínuo alimentado... 
Desenvolvimento de processo contínuo de copolimerização em emulsão em reator 
tubular - O objetivo deste trabalho é apresentar o desenvolvimento de uma 
copolimerização em emulsão de acetato de vinila e acrilato de butila em uma coluna 
pulsada com pratos perfurados (CPPP). A fim de aumentar a sua flexibilidade 
operacional, a coluna é composta de 5 seções... 
Simulação da combustão de carvão pulverizado em reatortubular nas condições das 
ventaneiras do alto-forno - A injeção de carvão pulverizado através das ventaneiras é 
uma boa maneira de substituir coque e manter a estabilidade de um alto-forno. Esta 
técnica abriu opções. 
 
 
 
 
 
 
 
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10 BIBLIOGRAFIAS 
Levenspiel, O. Engenharia das Reações Químicas, 3◦ ed., Editora Edgard Blucher, 
2000, Capítulos 5 e 6. 
Schmal, Martin. Cinética e Reatores: Aplicação na Engenharia Química: teoria e 
exercícios ., Editora Synergia, 2010. Capítulo 4. 
Capítulo 1 do Fogler – Balanço Molar em Diferentes Tipos de Reatores, versão 
online. Acesso em http://www.engin.umich.edu/~cre/course/lectures/one/index.htm, no 
dia 11/05/2015.