7/30/2019 Distribuicao Dos Tempos de Residencia- Parte 4

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2Aula 29

DISTRIBUIO DETEMPOS DERESIDNCIA

Obteno de modelos descritivosde reactores reais

(arranjos de reactores ideias porforma a descrever o

comportamento aparente do

reactor)

Existe um grande nmero de reactores distintos que apresentamrigorosamente a mesma DTR

DTR insensvel a factores relacionados com a microestrutura

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3Aula 29

Um reactor ideal pode ser modelizado pela composio de diferentesregies interligadas de diversas formas representadas por: Reactores do tipo pisto Reactores perfeitamente agitados (RPAs)

Bateria de RPAs Volumes mortos etc.

As interligaes entre estas regies podem ser traduzidas por: By-pass

Recirculao fluxo cruzado etc.

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4Aula 29

Aps a escolha do modelo , este ter de ser testado por ajuste da

resposta de DTR aos pontos experimentais de E(t), calculando os

valores dos parmetros de ajuste para os quais se verifica a melhor

concordncia entre a DTR experimental e o modelo.

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1( / )

1

/

( )

( 1)!

T

n

nt

n n

T n

tE t e

n

DTR de umabateria de reactores

Quando o nmero n dereactores tende para infinito, ascurvas tendem para a E(t) tpicade um reactor tipo pisto

A DTR de um reactor tubular pode ser

razoavelmente reproduzida pelaequao acima

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6Aula 29

DTR de umabateria de reactores

nico parmetro do modelo: n de reactores RPAs

Parmetro de ajuste da expresso anterior aos resultadosexperimentais de E(t)

Uma vez conhecido o parmetro de ajuste para um dado reactor real,poder calcular-se a converso prevista pelo modelo do reactor

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Aula 29

Permitem a traduo do efeito da realimentao no comportamento devrios reactores ideias

Analisa-se a influncia de um aumento na corrente , com Q que realimentaum parte da sada de novo para a entra

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Aula 29

Considera-se que se efectua uma experincia de traador comintroduo por impulso

QN molest=0

Q+QN molest=V/(Q+Q)

Q/(Q+Q)

Q/(Q+Q)

2 passagem , a quantidade total a sair do reactor:

2

'

' '

Q QN N

Q Q Q Q

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Aula 29

Sada do traador constituda por uma sucesso de picosigualmente espaados e com intensidade decrescente

1

1

( )' ' '

n

n

Q Q VE t t n

Q Q Q Q Q Q

nico parmetro do modelo: Q

o Q> os picos aproximam-se, tendendo o conjunto para uma situaoem que a conc. no interior no reactor entrada igual conc. de sada

Modelizao de DTR para um RPA

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Aula 29

A recirculao no tem qualquer efeito nofuncionamento de um RPA

Rearranjando o balano de massa

' ( ')se s s e s

dCV QC Q C Q Q C QC QC

dt

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Aula 29

A extenso deste modelo para um nmero maior de reactores podeser utilizada para ter em conta problemas de disperso axial emreactores tubulares

11 2 1

22 1 2

Balano de massa ao reactor 1: ' ( ')

Balano de massa ao reactor 1: ' ( ')

e

dCV QC Q C Q Q C

dt

dCV Q Q C Q Q C

dt

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12Aula 29

Efectuando a experincia de injeco do traador por impulso: Concentrao entrada Ce Condies iniciais do sistema:

* t=0* C1=N/V1* C2=0

( ') /'( ')

( ) sinh( ') '

Q Q t V Q Q QQ Q Q

E t e t VV Q Q Q

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13Aula 29

Quando Q

a equao anterior tende para a DTR de um reactor RPA com volumeigual ao volume total da bateria

Quando Q0a equao anterior tende para a DTR de uma bateria de dois RPAs