DECOMPOSIÇÃO DO CUMENO

• ADSORÇÃO CONTROLA

PA0

- r’A0 -r’A= rAD= CtkAD (PA– PBPC/KP)

1+KBPBPC/KS+KBPB

DECOMPOSIÇÃO DO CUMENO

• REAÇÃO NA SUPERFÍCIE CONTROLA

- r’A0

PA0

-r’A= rS= CtkSKA (PA– PBPC/KP)

1+ KBPB + KAPA

DECOMPOSIÇÃO DO CUMENO

• DESORÇÃO CONTROLA

- r’A0

PA0

-r’A= rDES= CtkDESKSKA (PA– PBPC/KP)

PC + KSKAPA + KAPAPC

ALGORITMO

Selecionar um mecanismo:

adsorção

reação na superfície

desorção

cada etapa – reação elementar

ALGORITMO

Assumir uma etapa como a limitante da velocidade da reação

maioria – reação na superfície controla

Encontrar as expressões para a concentração das espécies adsorvidas, utilizando as equações das etapas que não são a limitante

ALGORITMO

Escrever o balanço de sítios

Deduzir a expressão da lei de velocidade (taxa) usando os itens anteriores

Comparar com os dados experimentais a expressào da lei de velocidade

ALGORITMO

• Se os dados concordarem – mecanismo e etapa limitante ok.

• Se os dados não concordarem tente outra etapa controladora para a velocidade de reação ou, em ultimo caso, tente outro mecanismo para a reação

Influencia da Temperatura

• k segue Arrhenius• Adsorção é um processo exotérmico

• Aumento na T diminui Ki

• Se (- r’) = k PA/ (1 + KAPA + KBPB)

Em T elevadas ( poucas espécies adsorvidas):

1>> (KAPA + KBPB)

então: (- r’) = k PA

Projeto Reatores

• Equações de projeto

Batelada: NAO dX/dt = (- r’A) W

PBR: FAO dX/dW = (- r’A)

reator leito fluidizado: W = FAO X/ (- r’A)

Análise dados experimentais

• Exemplo:

tolueno + H2 benzeno + metano

Encontra mecanismo consistente com dados experimentais

Estimativa Parâmetros k, Ki

• (- r’T) = k PH2 PT / (1 + KBPB + KTPT)

Rearranjo para linearizar:

PH2 PT/ (- r’T) = 1/k + KBPB/k + KTPT/k

Yj = a0 + a1X1j + a2X2j

Programa mínimos quadrados linear POLYMATou direto não linear

Projeto do reator

• Equação do reator• Lei de velocidade (taxa)

• Estequiometria: Pi= Ci RT

Ci = CA0 (i - i/ A X)/(1+X) (P/P0)(T0/T)

P/P0 = (1 - W)1/2 para = 0 (Ergun)

• Cálculo da massa de catalisador ( W ) se X dado• Cálculo da conversão (X) se massa dada ou

estimada