ACOPLAMENTO DAS REAÇÕES DE DESIDRATAÇÃO DE ETANOL E DE COMBUSTÃO CATALÍTICA DE METANO EM REATOR MULTIFUNCIONAL

ACOPLAMENTO DAS REAÇÕES DE DESIDRATAÇÃO DE ETANOL E DE COMBUSTÃO CATALÍTICA DE METANO EM REATOR MULTIFUNCIONAL

NOVAZZI, L. F.; FORMON, G. J. M.

Artigo:

Reatores multifuncionais são aqueles nos quais há acoplamento de reações exotérmicas com reações endotérmicas, de modo que as primeiras forneçam calor para essas últimas. Isso é bastante interessante, pois num único equipamento são combinadas mais de duas operações unitárias. Nesse projeto estudou-se, através de simulação, a reação de desidratação catalítica do etanol, de caráter endotérmico e na qual se produz etileno, combinada com a combustão de metano, num reator multifuncional. Foi feita a modelagem matemática do reator, escrevendo-se as equações de balanço molar para cada um dos componentes do sistema reacional, juntamente com as equações de conservação de energia para as reações exotérmicas e para as endotérmicas. As cinéticas dessas reações foram levantadas em literatura. A modelagem foi feita em regime permanente, por meio de equações diferenciais ordinárias, que foram resolvidas em Matlab. Foram estudadas configurações de escoamento em paralelo e em contracorrente no reator e os resultados obtidos mostraram comportamento semelhante para conversão e rendimento das reações. Nas melhores condições, a conversão da reação de desidratação do etanol ficou na faixa de 85% a 90%, com rendimento em etileno entre 90% e 95%.

Reatores multifuncionais são aqueles nos quais há acoplamento de reações exotérmicas com reações endotérmicas, de modo que as primeiras forneçam calor para essas últimas. Isso é bastante interessante, pois num único equipamento são combinadas mais de duas operações unitárias. Nesse projeto estudou-se, através de simulação, a reação de desidratação catalítica do etanol, de caráter endotérmico e na qual se produz etileno, combinada com a combustão de metano, num reator multifuncional. Foi feita a modelagem matemática do reator, escrevendo-se as equações de balanço molar para cada um dos componentes do sistema reacional, juntamente com as equações de conservação de energia para as reações exotérmicas e para as endotérmicas. As cinéticas dessas reações foram levantadas em literatura. A modelagem foi feita em regime permanente, por meio de equações diferenciais ordinárias, que foram resolvidas em Matlab. Foram estudadas configurações de escoamento em paralelo e em contracorrente no reator e os resultados obtidos mostraram comportamento semelhante para conversão e rendimento das reações. Nas melhores condições, a conversão da reação de desidratação do etanol ficou na faixa de 85% a 90%, com rendimento em etileno entre 90% e 95%.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1737-17822-177536

Referências bibliográficas

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Como citar:

NOVAZZI, L. F.; FORMON, G. J. M.; "ACOPLAMENTO DAS REAÇÕES DE DESIDRATAÇÃO DE ETANOL E DE COMBUSTÃO CATALÍTICA DE METANO EM REATOR MULTIFUNCIONAL", p-10873-10880. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1737-17822-177536