Aula Reatores DTR (Distribuição de Tempo de Residência)
Por: godolera • 29/5/2022 • Seminário • 1.705 Palavras (7 Páginas) • 98 Visualizações
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UC: Reatores Químicos II
Distribuição de Tempos de Residência (DTR)
Profa. Dra. Sania Maria de Lima
Cap. 13: Distribuição de Tempos de Residência para Reatores Químicos[pic 5][pic 6][pic 7]
- Sistema 1: Reator tanque agitado contínuo, gás-líquido
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Fonte: FOGLER, H.S. Elementos de Engenharia das Reações Químicas. 3ª Edição, Editora: LTC, 2002.
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Fonte: FOGLER, H.S. Elementos de Engenharia das Reações Químicas. 3ª Edição, Editora: LTC, 2002.[pic 12]
- Sistema 3: Reator tanque agitado contínuo[pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21][pic 22][pic 23]
Fonte: FOGLER, H.S. Elementos de Engenharia das Reações Químicas. 3ª Edição, Editora: LTC, 2002.[pic 24][pic 25][pic 26][pic 27][pic 28][pic 29][pic 30][pic 31][pic 32][pic 33][pic 34][pic 35][pic 36][pic 37][pic 38][pic 39]
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- Sistema 1 Sistema 2[pic 43][pic 44]
- Sistema 3
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Determinação da DTR[pic 46][pic 47][pic 48]
- A DTR é determinada experimentalmente injetando-se uma substância, chamada de traçador, no reator no tempo t = 0. Após isso, mede-se a concentração do traçador, C, no efluente do reator em função do tempo.
- O traçador deve:
- Ser uma espécie não-reativa;
- Ser facilmente detectável;
- Ter propriedades físicas semelhantes àquelas da mistura reagente e ser completamente solúvel nela;
- Não ser adsorvido nas paredes do reator ou em outras superfícies.
- Os dois tipos mais comuns de traçadores são materiais coloridos e radioativos.
- Os dois métodos de injeção mais usados são o de entrada tipo pulso e o de entrada tipo degrau.
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Entrada do tipo Pulso
Uma quantidade de traçador N0, é repentinamente injetada de uma só vez na corrente de alimentação do reator, em um tempo tão curto quanto possível.
- A concentração na saída é então medida em função do tempo.
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Fonte: FOGLER, H.S. Elementos de Engenharia das Reações Químicas. 3ª Edição, Editora: LTC, 2002.
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Para a injeção de um pulso, definimos:
(eq. 1)[pic 56][pic 57][pic 58][pic 59][pic 60][pic 61][pic 62][pic 63]
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sendo:[pic 65][pic 66][pic 67][pic 68][pic 69][pic 70][pic 71][pic 72][pic 73][pic 74][pic 75]
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(eq. 2)
Função da DTR, E(t), a partir da concentração do traçador C(t) Entrada tipo Pulso[pic 76][pic 77][pic 78][pic 79][pic 80][pic 81][pic 82][pic 83][pic 84]
E(t): função de distribuição de tempo de residência. É uma função que descreve de uma maneira quantitativa quanto tempo diferentes elementos de fluido permanecem no reator.
Entrada Tipo Degrau[pic 85][pic 86][pic 87]
Considere uma taxa constante de adição de traçador para uma alimentação que é iniciada no tempo t = 0. Antes desse tempo, nenhum traçador foi adicionado na alimentação.
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Fonte: FOGLER, H.S. Elementos de Engenharia das Reações Químicas. 3ª Edição, Editora: LTC, 2002.
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Assim, teremos:
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Então:[pic 100][pic 101][pic 102][pic 103][pic 104][pic 105]
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