UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

    CENTRO DE TECNOLOGIA

    DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

     

     

     

    DISCIPLINA: DEQ-316 -Cálculo de Reatores II
    NO. DE CRÉDITOS    : 04

    PROFESSOR RESPONSÁVEL: João Fernandes de Sousa SEMESTRE: 2002.1

    PRÉ-REQUISITO: DEQ - CARGA HORÁRIA: 60 h

     

    OBJETIVOS:

    Informar aos alunos a conceituação, características e funcionamento dos diversos tipos de reatores multifásicos industriais, como também fazê-los compreender e desenvolver modelos cinéticos e de transferência relativo aos sistemas multifásicos visando os projetos dos reatores.

     

    EMENTA:

    Reatores multifásicos Industriais; Cinética em sistemas gás - líquido, gás - sólido catalítico e não catalítico; Projeto dos reatores multifásicos; Agitação poifásica e Reatores de leito fixo.

     

    PROGRAMA:

    1- Tipos, funcionamento e características dos reatores multifásicos

    2- Cinética e transferência em sistemas gás - líquido

    2.1-Transferência de Massa sem e com reação química

    2.2- Critério do Número de Hatta

    2.3- Coeficiente de aceleração

    2.4- Estudo da natureza das reações Química e identificação das etapas controladoras

    2-5- Coeficiente de transferência de massa

    2.6- Critérios para escolhas dos reatores

    2.7- Projeto do reator

    3- Cinética das reações não catalíticas do tipo fluído - sólido

    3.1- Exemplos industriais e questões a serem abordadas nas reações gás - sólido

    3.2- Equipamentos e padrões de contato gás - sólido

    3.3- Modelos para reação não catalítica fluído - sólido

    3.4- Estudo dos modelos com núcleo em diminuição e por conversão progressiva

    3.5- Estudos de partículas esféricas que diminuem de tamanho

    3.6- Metodologias de identificação das etapas controlados do processo

    3.7- Modelos de escoamentos do tipo Plug- Flow e Mistura ideal aplicados à alimentação ao reator de partículas de tamanhos iguais e diferentes

    3.8- Projeto do reator

    4- Cinética e transferência de sistemas fluído - sólido catalítico

    4.1- Propriedades e definição e importância dos catalisadores mos processo industriais

    4.2- Transporte de massa externo e interno

    4.3- Difusão e reação em um catalisador poroso: partículas de formas diferentes

    4.4- Módulo de Thiele: Identificação das resistências química e difusionais

    4.5- Fator de eficiência interno e global

    4.6- Critérios práticos para avaliar as limitações difusionais

    5- Sistemas multifásicos: Estudos das resistências ao transporte de massa

    5.1- Balanço de massa relativo as fases envolvidas no processo

    5.2- Estudo das resistências gás - líquido, líquido - sólido e reação química

    5.3- Determinação do regime de controle

    5.4- Medidas a serem tomadas para minimização das resistências

    5.5- Projeto do reator

    6- Agitação polifásica

    6.1- Aplicações, vantagens, características de pás de agitação

    6.2- Geometria dos reatores e do sistema de agitação

    6.3- Mecanismo de dispersão de gás

    6.4- retenção gasosa, diâmetro de bolhas, área interfacial e coeficiente de T. de massa

    7- Reatores catalíticos de leito fixo

    7.1- Definição, tipos, aplicações e características dos reatores de leito fixo

    7.2- Perda de pressão e correlações de transferência de massa

    7.3- Classificação e balanço de massa para os diferentes modelos de reatores

     

     

    BIBLIOGRAFIA BÁSICA:

    1) Fogler H. Scott/Susan Vera - Hampshire/John T. Santini, . “ Elements of Chemical Reaction Engineering” Second Ed. 1992.

    2) Octave Levenspiel. “Engenharia das reações químicas” Tradução da 3a edição americana; 1999; Editora Edgard Blucher LTDA.

    3) Froment, G. F. And Bischoff, K.B., “Chemical Reactor Anaalysis and Design, 2nd ed., John Wiley & Sons, 1990.

    4) Doraiswamy, L. K., and Sharma, M. M., “Heterogeneous Reactions, Vol. 2, John Wiley and Sons, New York, 1984.

    5) Kramers, H., and Wertertep, K. R., “Elements of Chemical Reactor Design and operations, 1987

    6) Yatish T. Shah., “Gas - Liquid - Solide Reactor Design” McGraw-Hill Book Company, 1978.

    7) James J. Caberry, “ Chemical and Catalytic Engineering”, McGraw-Hill, 1976