FACULDADE DE ENGENHARIA, ARQUITETURA E URBANISMO

UNIVERSIDADE METODISTA DE PIRACICABA - UNIMEP

FACULDADE DE ENGENHARIA, ARQUITETURA E URBANISMO

Bianca Perinelli

Fernanda Migliorini da Silva

Gabriela Mazeto Damasceno

Thainara Cristina Silva de Souza

1. REATORES QUÍMICOS

Santa Bárbara d’Oeste, 2016

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Bianca Perinelli – RA: 14.4652-5

Fernanda Migliorini da Silva – RA: 14.1042-2

Gabriela Mazeto Damasceno – RA: 14.1506-6

Thainara Cristina Silva de Souza – RA: 14.4652-5

1. REATORES QUÍMICOS

Relatório técnico apresentado como requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina de Reatores Químicos I no Curso de Engenharia Química Aplicada, na Universidade Metodista de Piracicaba.

Prof. Dr. Sergio Andres Villalba Morales

Santa Bárbara d’Oeste, 2016

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1. RESUMO

Reatores químicos são equipamentos onde ocorrem reações químicas em escalas industriais. Tais equipamentos são classificados de acordo com a natureza das fases participantes, homogêneos ou heterogêneos, segundo a maneira de operar, reatores contínuos ou descontínuos. No presente estudo, será realizado o mesmo experimento para dois tipos de reatores, com objetivo de determinar-se, experimentalmente, os parâmetros cinéticos de reação entre o corante cristal violeta e o hidróxido de sódio em solução aquosa.

Ao final do estudo, observou-se que a ordem de reação entre os reagentes é igual a um, e que ambos os reatores analisados, embora operem de maneira distinta, tem a mesma funcionalidade e viabilidade, portanto, para determinar qual será utilizado em cada caso específico, deve-se levar em consideração o objetivo, escala de produção e tipo de fluxo.

Palavras-chave: Reatores químicos; Ordem de reação; Reator CSTR; Reator tubular;

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1. SUMÁRIO

1        OBJETIVOS        7

2        INTRODUÇÃO        8

3        REVISÃO BIBLIOGRÁFICA        10

3.1        Cinética Química        10

3.2        Reações Químicas        10

3.2.1        Classificação das reações químicas        10

3.2.2        Variáveis que afetam a velocidade da reação:        11

3.3        Projeto de reatores        12

3.4        Equações de Balanço        13

3.4.1        Balanço de Material        13

3.4.2        Balanço de Energia        13

3.5        Reator Contínuo de Tanque Agitado (CSTR)        13

3.6        Reatores Batelada        15

3.7        Definição de Conversão        16

3.8        Ordem de Reação        17

4        METODOLOGIA        18

4.1        Materiais e reagentes        18

4.2        Descrição experimental        18

5        DADOS OBTIDOS        20

6        RESULTADOS E DISCUSSÕES        22

6.1        CSTR        22

6.2        BATELADA        25

7        CONCLUSÕES        29

8        REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        30

ANEXO I        31

1. LISTA DE QUADROS

Quadro 1: Classificação usual das reações químicas em projetos de reatores        9

1. LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Representação de um reator CSTR        14

Figura 2: Representação de um reator batelada        15

Figura 3: Ilustração da Montagem Experimental        17

1. LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Ordem de reação dos reatores        1

Tabela 2: Dados iniciais para ambos reatores        19

Tabela 3: Dados coletados para o reator CSTR        19

Tabela 4: Dados coletados para o reator batelada        19

Tabela 4: Dados coletados para o reator batelada (continuação)         20

Tabela 5: Dados da Concentração e Tempo Espacial        21

Tabela 6: Dados de Ordem Zero (CSTR)        22