Cinetica Aplicada a Reacoes Multiplas - Reacoes Modelo e Balanços de Massa

1 CINÉTICA APLICADA A REAÇÕES MÚLTIPLAS Parte 1 13062022 Exemplos de Reações Modelo Reações Paralelas Reações em Série Reações Sérieparalelas 2 Exemplo Reações Independentes Exemplo Craqueamento catalítico de frações de petróleo 3 Reações Complexas Reações de degradação de Paracetamol 4 BALANÇOS DE MASSA EM SISTEMAS COM MÚLTIPLAS REAÇÕES 5 Reações Reversíveis 6 Reações em Série Outro Exemplo Qual a expressão para a velocidade específica de reação de B 7 Exemplo oxidação de amônia Processo de oxidação de amônia reação em fase gasosa é parte do processo industrial de produção de ácido nítrico 8 CONTROLE DE EMISSÕES DE Nox EM MOTORES A DIESEL CONH22 H2O 2 NH3 CO2 8 NH3 6 NO2 7 N2 12 H2O 4 NH3 4 NO O2 4 N2 6 H2O 2 NH3 NO NO2 2 N2 3 H2O AdBlue Injection SCR Catalyst Oxidation Catalyst Hydrolysis Catalyst Oxidation Catalyst 2 NO O2 2 NO2 2 CO O2 2 CO2 4 HC 3 O2 2 CO2 2 H2O 4 NH3 3 O2 2 N2 6 H2O Copyright HandlingAdBluecouk 2007 10 APLICAÇÕES Reações em série em fase líquida em um Reator Descontínuo 11 Como o volume V é constante A solução exata dessa EDO foi apresentada em classe Desafios 1 Apresentar a solução exata para o mesmo sistema se k1 k2 2 Apresentar a solução exata para um reator CSTR operando com solução líquida Dados vazão volumétrica de alimentação v0 Concentração na alimentação CA0 entra A somente Neste caso calcular o volume do reator V para se obter máxima concentração de R 12 Reações envolvendo intermediários instáveis PSSH Hipótese do Estado pseudo estacionário 13 Conceitos Importantes Seletividade Instantânea Global 14 Conceitos Importantes Rendimento Fracionário Esta é outra medida de seletividade O uso de uma ou outra forma é questão de conveniência Instantâneo Global 15 Exemplo Maximização da seletividade para produzir um produto B a partir de um composto A que se decompõe da seguinte forma Solução A seletividade para o produto B é dada por 16 17 Exemplo com o rendimento fracionário Para o mesmo sistema de reações anterior O rendimento fracionário do produto B fica 18 Relação entre Expressões para Rendimento Fracionário em Reatores Reator Descontínuo Ideal Reator PFR 19 20 Obtémse uma relação entre Rendimentos Fracionários Globais para PFR e CSTR 21 Visualização Gráfica 22 SELEÇÃO DE CONDIÇÕES OPERACIONAIS PARA FAVORECER A SELETIVIDADE Para as reações simultâneas 23