Esterificacao de acetato de metila
Por: Juliana2017 • 9/11/2018 • 7.195 Palavras (29 Páginas) • 382 Visualizações
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Lista de abreviaturas e siglas
ABNT
Associação Brasileira de Normas Técnicas
PUCPR
Pontifícia Universidade Católica do Paraná
CEPEA
Centro de Estudos Avançados em Economia Aplicada
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SUMÁRIO
1 Introdução 6
1.1 Objetivos 7
1.1.1 Objetivo Geral 7
1.1.2 Objetivos Específicos 7
2 revisão bibliográfica 8
2.1 MÉTODOS DE OBTENÇÃO 8
2.2 MATÉRIAS-PRIMAS 8
2.2.1 Obtenção 8
2.2.2 Propriedades 10
2.3 Acetato de etila 10
2.3.1 Esterificação 10
2.3.2 Aplicações 11
2.3.3 Mercado 11
2.3.4 Propriedades 12
3 estudo termodinâmico 13
4 estudo cinético 20
5 INFLuência da Temperatura 25
6 dimensionamento dos Reatores 28
6.1 reator em batelada 29
6.2 reator CSTR 30
6.3 reator PFR 31
7 ESCOLHA DO REATOR 31
7.1 Reator CSTR 31
8 CONCLUSÃO 36
Referências 37
APÊNDICE A – memorial de cálculos 39
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Introdução
Este trabalho tem como principal objetivo dimensionar um reator homogêneo ideal para a produção de acetato de etila. O reator será projetado para a reação de esterificação entre acído acético e etanol utilizando o ácido sulfúrico como catalisador.
É um objetivo de estudo muito importante, visto que o acetato de etila ou etanoato de etila é um dos ésteres que mais possui aplicações industriais. Isso se deve principalmente por ser um composto com baixo custo e baixa toxicidade. Possui um odor adocicado, por essa caracteristica é amplamente usado em essências artificiais (CHAZIN, 2012).
O trabalho está divido em 4 grandes seções, para que seja possível fazer um estudo completo. Primeiramente é apresentada uma revisão bibliográfica, contendo informações sobre as propriedades do acetato, quais são as possíveis formas de produção e qual foi a escolhida, uma análise do mercado consumidor e a aplicabilidade do produto na indústria. Após a revisão, encontra-se o estudo termodinâmico, que teve como objetivo determinar as melhores condições de temperatura e pressão para que a reação ocorra com alta taxa de conversão.
O design de um reator industrial deve ser baseado, também, no estudo da cinética química; para tal, fizeram-se experimentos pilotos em laboratório objetivando encontrar o modelo de reação adequada. Outra finalidade desta análise foi encontrar estimativas de parâmetros confiáveis que sejam dependentes das variáveis de operação, como pressão e temperatura. (LASA, 1986)
Diversos fatores são considerados na seleção de reatores químicos; o último passo do projeto foi o dimensionamento do reator homogêneo ideal para o processo. Um engenheiro químico deve fazer a escolha correta que renderá maior produção e pureza, minimizará a poluição e maximizará o lucro avaliando preço de compra, manutenção e operação. (COKER, 2001)
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Objetivos
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Objetivo Geral
Realizar uma revisão bibliográfica e os estudos termodinâmico e cinético para dimensionar um reator adequado à reação de produção de acetato de etila, nas condições estipuladas.
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Objetivos Específicos
Os objetivos específicos do trabalho são:
- levantar os dados padrões da literatura;
- determinar a constante de equlibrio para a condição padrão;
- observar a variação da constante sob o efeito da temperatura e da pressão;
- calcular a conversão de equilíbrio ideal com excesso de reagentes;
- definir um intervalo de temperatura, bem como a composição da mistura reacional, adequados para a reação;
- determinar o tempo de reação a partir da concentração do ácido acético com dados experimentais;
- determinar a ordem da reação na temperatura de operação;
- calcular a constante de velocidade para as reações direta e inversa;
- estipular a equação da velocidade para a reação em análise;
- dimensionar o reator (volume e altura) considerando os dados calculados e vazão diária de produto (FR) e conversão (XA) pré-estabelecidos;
- decidir qual o melhor reator para tais condições, bem como seu material.
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revisão bibliográfica
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MÉTODOS DE OBTENÇÃO
Existem
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