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