Reator de Leito Fixo

REATOR REATOR DE LEITO FIXO DEFINIÇÃO É um reator onde normalmente o meio reacional se encontra em uma fase (liquida ou gasosa) e existe um catalisador na fase sólida. Normalmente, também é chamado de reator catalítico de leito xo, onde o catalisador sólido sól ido é const constitu ituído ído de inúmera inúmerass e equen equenas as artíc artícula ulass deos deositad itadas as ao longo do comrimento de um tubo. ! comortamento desse reator ("#$) assemelha%se ao reator tubular e, ortanto, os reagentes s&o consumidos a medida que eles se escoam ao longo do reator e hioteticamente, esse reator n&o aresenta gradientes radiais de temeratura, concentra'&o ou elocidade de rea'&o na dire'&o radial, ariando aenas axialmente.  dedu'&o das formas diferencial e integral das equa'*es de ro+eto ara reatores de leito xo é anloga - dedu'&o ara um "$, simlesmente trocan trocando do a coorde coordenad nada a olume olume ela ela coorde coordenada nada mas massa sa de catalis catalisado adorr W  (ogler,/012). ! balan'o molar generali3ado ara a esécie  or massa de catalisador ∆4 resulta na equa'&o 5N6$7 8 9:7 ; <5$=>! ? @ABCD! E4 8 E(4; ∆4) ; rF ∆4 ? 0

(1)

s dimens*es dos termos de gera'&o na equa'&o (1) s&o exressos em

7eois de diidir 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! !
massa de catalisador ara a maioria das rea'*es (!
 alica'&o industrial deste tio de reator é asta, odendo ser encontrada i) % indústria química de base (e.g. steam reforming do metano, e na síntese de amónia, cido sulfúrico, metanol)Q ii) % indústria etroquímica (e.g. na rodu'&o de óxido de etileno, inilacetato, butadieno, anidrido maleico, anidrido ftlico, estireno, etc.)Q iii) rena'&o de etróleo (e.g. em rocessos de isomeri3a'&o, olimeri3a'&o e hRdrocracSing). QUEDA DE PRESSÃO EM REATORES DE LEITO FIXO Iuando se lida com o uxo de uidos comressíeis atraés de um reator de leito xo ou uidi3ado é imortante considerar as imlica'*es que a queda de ress&o ter no dimensionamento e ro+eto do reator.  queda de ress&o na coluna de leito xo é descrito ela forma diferencial da equa'&o 5rgun 5IC=>! T%// 7! !! M.T 7! !
No caso geral de um modelo unidimensional, a taxa de erda de calor atraés da arede dee ser considerada. "ara um comrimento diferencial do reactor (X3), esta erda é dada ela ... 76 é o diYmetro do tubo, a temeratura da arede 6   local, e h  um coeciente de transferZncia de calor de arede Cm balan'o de energia ao longo do comrimento diferencial de reactor (1/.V.TJ)

o que lea a seguinte equa'&o diferencial em termos da elocidade mssica suercial
o termo de condu'&o axial é quase semre insignicante em comara'&o com o termo transorte de entalia conectia. (1/.V.T[)

"ara oera'&o isotérmica, as equa'*es n&o s&o acolados, e deron6EderonU torna%se 3ero. "ara a oera'&o adiabtica, as erdas de calor atraés da arede s&o insignicantes, e o balan'o de energia torna%se (1/.V.TW)

ara determinar os ers de temeratura e comosi'&o ao longo do comrimento do reactor, uma das duas equa'*es (1/.V.TM) ou (1/.V.TW) dee ser usada +unto com (1/.V.2W).