Calculo De Reatores

Reator químico

Numa definição genérica, reator químico é um recipiente onde ocorrem reações

químicas, transferências de massa e calor.

Em engenharia química, reatores químicos são vasos projetados para conter reações

químicas de interesse e escala industrial. O projeto de um reator químico trata com

múltiplos aspectos de engenharia química, sobre os quais os engenheiros químicos

trabalham para obter a maximização dos valores obtíveis para a reação dada. Projetistas

garantem que a reação se processa com maior eficiência para o produto de saída

desejado, produzindo o mais alto rendimento do produto, mas gerando o mínimo de

custos para serem comprados e operarem. As despesas normais de operação incluem

uma fonte de energia, remoção (dissipação) de energia, custos de matérias-primas,

trabalho humano, etc. Transferências de energia podem vir na forma de aquecimento ou

resfriamento, bombeamento para aumentar a pressão, a perda de pressão pelo atrito

(como a queda de pressão através de um cotovelo de 90° na tubulação ou uma placa de

orifício, agitação, etc.

Visão global

Existem vários tipos de reatores químicos e várias maneiras de classificá-los. Quanto ao

vaso (o formato mais básico do espaço físico onde se dão as reação), existem dois tipos

principais básicos:

• Reatores em tanques

• Reatores em tubos

Ambos os tipos podem ser usado como reatores contínuos ou de bateladas. Mais

comumente, reatores operam em estado estacionário, mas podem também ser operados

em um estado transiente. Quando é primeiramente trazido à operação novamente (após

uma manutenção ou inoperação) seria considerado em um estado transitório, onde as

variáveis-chave do processo mudam com o tempo. Ambos os tipos de reatores também

pode acomodar um ou mais sólidos (reagentes, catalisador ou material inerte), mas os

reagentes e os produtos são normalmente líquidos e gases.

Os reatores reais são versões imperfeitas de alguns reatores ideais, sendo que existem

três modelos básicos utilizados para estimar as variáveis de processo mais importantes

de diferentes reatores químicos:

• Reator em batelada, em inglês batch reactor, de aplicação bastante geral na

indústria química mas limitada para processos industriais pesados, pois não

permite produção contínua.

• Reator perfeitamente agitado (RPA) ou reator tanque agitado contínuo (CSTR,

de continuous stirred-tank reactor model), e

• Reator de fluxo em pistão (PFR, plug flow reactor model), ou simplesmente

reator