Perda De Carga

As Leis cinéticas que regem as reações heterogêneas levam em conta, além do ato químico intrínseco, etapas físicas. A transferência de massa externa e interna são exemplos destas etapas físicas.

A presença de mais de uma fase de matéria durante a transformação química, classifica as reações que ocorrem nas interfaces como heterogêneas. Visando as aplicações das reações heterogêneas identifica-se as principais classes: fluido-sólido (catalíticas e não catalíticas), gás-líquido, líquido-líquido, gás-líquido-sólido (catalítico).

As etapas do processo heterogêneo podem ser identificadas:

• Transferência externa dos reagentes;

• Transferência interna dos reagentes;

• Adsorção dos reagentes;

• Reação química propriamente dita;

• Dessorção dos produtos;

• Transferência interna dos produtos;

• Transferência externados produtos.

Os processos de transferência externa fluido/sólido são quantificados pela expressão:

NJ=km(CJe-CJs) (1)

,sendo NJ (mol/m2.s) o fluxo de massa do componente J, km (m/s) o coeficiente de transferência de massa e CJe e CJs as concentrações do componente J respectivamente no seio do fluído e na superfície de contato fluido/solido.

Quando da transferência de massa interna, o processo ocorre por difusão através do sólido considerado pseudo-homogêneo e isotrópico e o fluxo de transporte de massa pode ser quantificado em regime estabelecido pelo uso da primeira de Lei de Fick:

NJ = - DJm (dCJ/dZ) (2)

sendo DJm (m2/s) o coeficiente de difusão de componente J no poros do sólido catalítico e Z a direção da difusão.

Na superfície de contato entre um componente da fase fluída e um sólido se estabelece um processo de adsorção-dessorção, o qual pode ser quantificado pelas isotermas de Langmuir:

θJ = KJPJ (3)

1+KiPi

com θJ a fração de sítios ativos, PJ a pressão parcial do componente J e Pi as pressões parciais de todos os componentes passíveis de adsorção sobre o sólido e Ki suas respectivas constantes de equilíbrio de adsorção.

De uma maneira geral representa-se um processo heterogêneo pelo sistema trifásico gás-líquido-sólido, sendo o soluto presente na fase líquida: