ESTUDO DA REAÇÃO QUÍMICA DE ACETATO DE ETILA COM HIDRÓXIDO DE SÓDIO EM UM REATOR CSTR NÃO ISOTÉRMICO

OBJETIVO

Esse trabalho tem como objetivo estudar a reação de acetato de etila com hidróxido de sódio em uma unidade composta por um reator CSTR, determinando a concentração adequada para percepção do caráter exotérmico da reação, baseando-se nos trabalhos: “Determinação da faixa de vazão ótima na reação de acetato de etila com hidróxido de sódio em um reator CSTR” e “Estudo da cinética da reação de saponificação em um CSTR”, desenvolvidos nos períodos anteriores.

PROPOSTA

A proposta desenvolvida pelo atual grupo consiste em estudar a reação em um CSTR não isotérmico, determinando a concentração adequada para percepção do caráter exotérmico da reação e confrontando resultados experimentais com os teóricos. Será necessário aplicar maiores concentrações de reagentes, uma vez que no trabalho passado, as baixas concentrações empregadas acarretaram em tratamento isotérmico de dados, já que as temperaturas pouco variaram.

A seguir, a reação:

CH3 – COO – C2H5 + NaOH → CH3 – COONa + CH3 – CH2 – OH Acetato de Etila Hidróxido de Sódio Acetato de Sódio Álcool Etílico

1- REATORES QUÍMICOS PERFEITAMENTE AGITADOS.
Genericamente, um balanço mássico parcial de um reagente num reator perfeitamente agitado, pode ser estabelecido como indica a equação 1. Esta equação toma a forma matemática indicada na equação 2 e as unidades de cada termo do balanço são neste caso mol.s-1.

(1) ou, para o balanço molar, (2)
Onde:

Fj0 é a vazão molar de j para dentro do sistema
Gj é a velocidade de geração de j por reação química
Fj é a vazão molar de j para fora do sistema
Nj é o número de mols de j.

Se o volume do sistema for subdividido em M subvolumes ΔV nos quais a taxa de reação é constante, a velocidade total de geração é dada por: (3)
Nas condições limites, ou seja,