7/25/2019 Reator de Leito Fixo
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REATOR DE LEITO FIXO
DEFINIO
um reator onde normalmente o meio reacional se encontra em uma fase
(liquida ou gasosa) e existe um catalisador na fase slida. Normalmente,
tambm chamado de reator cataltico de leito xo, onde o catalisador
slido constitudo de inmeras e equenas artculas deositadas ao
longo do comrimento de um tubo. ! comortamento desse reator ("#$)
assemelha%se ao reator tubular e, ortanto, os reagentes s&o consumidos a
medida que eles se escoam ao longo do reator e hioteticamente, esse
reator n&o aresenta gradientes radiais de temeratura, concentra'&o ou
elocidade de rea'&o na dire'&o radial, ariando aenas axialmente.
dedu'&o das formas diferencial e integral das equa'*es de ro+eto ara
reatores de leito xo anloga - dedu'&o ara um "$, simlesmente
trocando a coordenada olume ela coordenada massa de catalisador W
(ogler,/012). ! balan'o molar generali3ado ara a escie or massa de
catalisador 4 resulta na equa'&o
5N6$7 8 9:7 ; ! ? @ABCD!
E4 8 E(4;4) ; rF4 ? 0 (1)
s dimens*es dos termos de gera'&o na equa'&o (1) s&o exressos em
7eois de diidir or delta4 e tomar o limite quando delta4 %G 0, a forma
diferencial do balan'o molar ara um reator de leito xo ser
59@$5H5$ 5IC=>! (1%1J) 7! !! (/%1M) 7! !
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massa de catalisador ara a maioria das rea'*es (!
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alica'&o industrial deste tio de reator asta, odendo ser encontrada
i) % indstria qumica de base (e.g. steam reforming do metano, e na sntese
de amnia, cido sulfrico, metanol)Q ii) % indstria etroqumica (e.g. na
rodu'&o de xido de etileno, inilacetato, butadieno, anidrido maleico,
anidrido ftlico, estireno, etc.)Q iii) rena'&o de etrleo (e.g. em rocessos
de isomeri3a'&o, olimeri3a'&o e hRdrocracSing).
QUEDA DE PRESSO EM REATORES DE LEITO FIXO
Iuando se lida com o uxo de uidos comresseis atras de um reator
de leito xo ou uidi3ado imortante considerar as imlica'*es que a
queda de ress&o ter no dimensionamento e ro+eto do reator. queda de
ress&o na coluna de leito xo descrito ela forma diferencial da equa'&o
5rgun
5IC=>! T%// 7! !
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No caso geral de um modelo unidimensional, a taxa de erda de calor
atras da arede dee ser considerada. "ara um comrimento diferencial
do reactor (X3), esta erda dada ela
...76 o diYmetro do tubo, a temeratura da arede 6 local, e h um
coeciente de transferZncia de calor de arede
Cm balan'o de energia ao longo do comrimento diferencial de reactor
(1/.V.TJ)
o que lea a seguinte equa'&o diferencial em termos da elocidade mssica
suercial
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