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Reatores Heterogêneos Desativação de Catalisadores.

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Apresentação em tema: "Reatores Heterogêneos Desativação de Catalisadores."— Transcrição da apresentação:

1 Reatores Heterogêneos Desativação de Catalisadores

2 Desativação Catalítica a(t) = quantificação da atividade do catalisador -r A = a x (–r A ) (Cinética separável) -r A = (–r A ) (Cinética não separável) a(t) = -r A (t)/ -r A (t=0)

3 Desativação a(t) t 1,0

4 Desativação Velocidade da reação -r A = a(t) x (–r A ) -r A = a(t) k(T) f( C A, C B,.., C N ) a(t) = atividade catalítica K(T) = cte veloc. reação C i = concentração dos reagentes, produtos ou contaminantes na fase gasosa.

5 Desativação Velocidade de desativação r d = - da/dt = p[ a(t)] k d (T) h(C A, C B,.., C N ) k d (T) = cte de velocidade da desativação h(C A, C B,.., C N ) = dependência da veloc. em relação aos componentes: h=1 h = C i (linear) p[ a(t)] : p(a) = a 1 ordem p(a) = a 2 2 ordem

6 Tipos de desativação SINTERIZAÇÃO Fechamento de poros Aglomeração de sítios metálicos Importante em temperaturas elevadas Taxa de Decaimento da atividade: r D = k d a 2 = - da/dt 2 ordem Como a = 1 para t =0 a(t) = 1/1+ k d

7 SINTERIZAÇÃO S a = S a0 / 1 + k d S = área superficial k d = k d (T 0 ) exp [ E d /R(1/ T 0 – 1/T)] Algoritmo : balanço molar lei de velocidade da reação – taxa lei de decaimento estequiometria combina as duas e resolve

8 Coqueamento/Entupimento Formação de coque sobre a superfície C c = A t n C c = concentração de coque A e n = parâmetros de entupimento Exemplos: % coque = 0,47 t(min) – gasóleo leve do Leste e do Texas

9 Coqueamento/Entupimento Outras formas a = 1/ (C p c + 1) logo a = 1/(A p t np + 1) Gasóleo leve do Texas – craqueamento a 750 C a= 1/(1 + 7,6 t 1/2 ) t = segundos a= e -alfa 1 C c ou a = 1/(1+ alfa 2 C c )

10 Envenenamento Veneno em corrente de alimentação: Reação: A + S A.S A.S B.S + C (g) B.S B + S - r A = a(t) kC A / (1+ K A C A + K B C B ) Envenenamento: P + S P.S r d = - da/dt = k d C p m a q

11 Envenenamento Assumindo - taxa de adsorção do veneno nos sítios proporcional ao número de sítios não envenenados e à concentração do veneno na fase gasosa: r p.s = d C p.s /dt = k(C t0 – C p.s ) C p C t0 = numero total de sítios C p.s = conc. de sítios envenenados C p = conc. veneno na fase gasosa Dividindo por C t0 e chamando C p.s / C t0 = f (fração de sítios envenenados) df/dt = k d ( 1 – f ) C p onde (1-f) = a (t) - da/dt = a(t) k d C p

12 ENVENENAMENTO Envenenamento por reagentes ou produtos Reação : A + S B + S -r = k C a n Envenenamento: A + S A.S r d = k d C A m a q

13 Envenenamento Exemplo: CO + H 2 CH 4 - r CO = k a(t) C CO r d = k d C CO a(t) Quando decaimento independe da C veneno: r d = k d a q a = e -k d t


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