Universidade Federal de Viçosa – campus Florestal

Engenharia de Alimentos

EAF 418 – Cinética e Cálculo de Reatores

Jéssica Caroline Corrêa de Oliveira – 333

Karen Regina Guimarães – 334

Atividade Prática 10

1. Reação tipo batelada

Gráfico 1: (S0-S)/t/ versos ln(S0/S)/t

−dSdt

=v=vmáx ∙(S)K m+(S)

Eq. 1

−∫S0

S

[ Km+(S)(S) ]dS=∫

0

t

vmáxdtEq. 2

Km ln [ (S0 )(S ) ]+[ (S0 )−(S ) ]=vmáx∙ t

Eq. 3

[ (S0 )−(S)]t

=vmáx−Kmtln [ (S0)(S) ] Eq. 4

Gráfico 2: (S0-S)/ln(S0/S) versus t/ln(S0/S)

Rearranjando a Eq. 3, obtém-se a Eq. 5:

[ (S0 )−(S)]ln¿¿

Eq. 5

2

Tabela 1: Resultados do experimento com S0= 300mol/m³.

TEMPO (MIN) S (MOL/M³)0,34 2800,69 2601,05 2401,45 2201,85 2002,25 1802,7 1603,2 1403,6 1204,2 1004,9 805,7 606,7 408,4 20

A partir das Eq. 4 e Eq. 5 e utilizando os dados da Tabela 1, obteve-se as

Tabela 2 e .

Tabela 2: Dados referentes à Equação 4.

Y X58,823

530,2029

257,971

010,2073

9357,142

860,2125

1855,172

410,2139

54,05405

0,21917

53,33333

0,227034

51,85185

0,232818

50 0,238169

50 0,254525

47,61905

0,261574

44,89796

0,269746

42,10526

0,282358

3

38,80597

0,300732

33,33333

0,322387

Tabela 3: Dados referentes à Equação 5.

Y X289,88

54,9280

45279,52

324,8217

75268,88

524,7054

91257,93

564,6750

83246,63

034,5626

61234,91

384,4046

34222,71

414,2952

209,9352

4,198703

196,4442

3,928884

182,0478

3,823005

166,4453

3,70719

149,1204

3,541609

129,0385

3,325222

103,3954

3,101863

Com os dados obtidos nas Tabela 2 e , foi possível plotar os gráficos 1 e 2

(Figura 1 e Figura 2 respectivamente).

4

0.18 0.2 0.22 0.24 0.26 0.28 0.3 0.32 0.340

10

20

30

40

50

60

70

f(x) = − 202.873974137258 x + 99.5757687983343R² = 0.985075699025447

Gráfico 1

Gráfico 1Linear (Gráfico 1)

ln(S0/S)/t

(S0-

S)/

t

Figura 1: Gráfico 1, referente à Eq. 4.

A equação que representa o gráfico 1 é:

y = -202,87x + 99,576

Por meio da equação 4 verifica-se que o coeficiente angular da reta é:

Km=202,87mol /m ³

O coeficiente linear é:

vmáx=99,576 s−1

3 3.5 4 4.5 5 5.50

50

100

150

200

250

300

350

f(x) = 99.3193306770552 x − 201.82361139382R² = 0.995658655127478

Gráfico 2

Gráfico 2Linear (Gráfico 2)

t/ln(S0/S)

(S0-

S)/l

n(S0

/S)

Figura 2: Gráfico 2, referente à Eq. 5.

A equação que representa o gráfico 2 é:

y = 99,319x – 201,82

5

Por meio da equação 5 verifica-se que o coeficiente angular da reta é:

vmáx=99 ,319 s−1

O coeficiente linear é:

Km=201 ,82mol /m ³

Comparando o valor encontrado de R encontrado nos gráficos 1 e 2,

observou-se que a equação 5 obteve o valor de R maior. Assim, podemos afirmar

que a equação 5 foi a que obteve uma melhor linearização e distribuição.

2. Reator contínuo

F ∙¿

F(mL/s) S(mol/L) D(s-1) -r(mol/Ls)