Engenharia de Reacções II

PROGRAMA

1 - Introdução à Catálise Heterogénea

1.1 - Historial e Importância

1.2 - Definições, Conceitos e Teorias

1.3 - Propriedades dos Catalisadores

2 - Mecanismo e Cinética das Reacções Catalíticas Heterogéneas

2.1 - Etapas do Processo Catalítico

2.2 - Adsorção e Reacção

2.3 - Difusão Externa

2.4 - Difusão Interna

3 - Preparação, Caracterização e Desactivação de Catalisadores

3.1 - Preparação de Catalisadores

3.2 - Técnicas de Caracterização de Catalisadores

3.3 - Modos de Desactivação de Catalisadores

4 - Reactores Catalíticos Heterogéneos

4.1 - Tipos de Reactores

4.2 - Modelos

4.3 - Reactores Laboratoriais

5 - Aplicações da Catálise Heterogénea

5.1 - Algumas Aplicações Industriais

5.2 - Protecção Ambiental

6 - Reactores Não Ideais

6.1 - Distribuições de Tempos de Residência

6.2 - Diagnóstico do Padrão de Escoamento

6.3 - Modelização do Reactor Real

6.4 - Previsão do Comportamento

BIBLIOGRAFIA

¨ J.L. Figueiredo e F. Ramôa Ribeiro; “Catálise Heterogénea”; Fund. Calouste Gulbenkian, 2ª Edição, 2007.

¨ Francisco Lemos, José Madeira Lopes, Fernando Ramôa Ribeiro, “Reactores Químicos”, IST Press, 2002.

¨ M. Guisnet e F. Ramôa Ribeiro; “Zeólitos Um Nanomundo ao Serviço da Catálise”; Fund. Calouste Gulbenkian, 2004.

¨ H.S. Fogler, “Elements of Chemical Reaction Engineering”, 3ª edição, Prentice Hall, 1998.

¨ J.M. Smith; "Chemical Engineering Kinetics"; 3ª ed., McGraw Hill, New York; 1981.

¨ C. N. Satterfield; “Heterogeneous Catalysis in Practice”; McGraw Hill, New York; 1980.

¨ O. Levenspiel, “Chemical Reaction Engineering”, 3ª Edição, John Wiley, 1998.

¨ J.F. Le Page, J. Cosyns, P. Courty, E. Freund, J.P. Franck, Y. Jacquin, B. Juguin, C. Marcilly, G. Martino, J. Miquel, R. Montarnal, A. Sugier, H. van Landeghem, “Catalyse de Contact”, Technip, Paris, 1978.

¨ G.C. Bond, "Heterogeneous Catalysis: Principles and Applications", Clarendon Press, Oxford, 1974.

Aula Data	Sumário
1 15/ 09 /08	Apresentação: Programa; Bibliografia; Avaliação; Docentes.
2 16/ 09 /08	1- Introdução à Catálise Heterogénea 1.1 - Historial e Importância 1.2 - Definições, Conceitos e Teorias.
3 22 / 09 /08	1.3 - Propriedades dos Catalisadores. 2- Mecanismo e Cinética 2.1-Etapas do Processo Catalítico 2.2-Adsorção e Reacção - Isotérmica de Langmuir
4 23 / 09 /08	- Outras Isotérmicas -Tratamento Langmuir-Hinshelwood - Mecanismo Rideal-Eley -Tratamento Hougen Watson
5 29 / 09 /08	2.3- Difusão Externa -Lim. Dif. Ext. Transf. Massa. -Influência na ordem de reacção e na energia de activação -Obtenção dos coeficientes de transferência de massa.
6 30 / 09 /08	-Detecção experimental das lim. transf. massa. -Influência das limitações na selectividade.
7 06 / 10 /08	-Limitações externas à transferência de energia. 2.4-Difusão Interna Tipos de difusão em poros; Cálculo de difusividades.
8 07/ 10 /08	Difusão em sólidos porosos. Limitações difusionais internas à transferência de massa. Factor de Efectividade, Módulo de Thiele: grão esférico e reacção de 1ª ordem.
9 13 / 10 /08	Módulo de Thiele generalizado. Obtenção experimental do Factor de Efectividade. Detecção experimental das lim. dif. int. transf. massa.
10 14 / 10 /08	Critério de Weisz. Lim. dif. int. transf. de massa e energia.
11 20 / 10 /08	3.1-Preparação de Catalisadores Esquema geral de preparação (mássicos,suportados).
12 21 / 10 /08	3.2-Caracterização de Catalisadores Composição; Estrutura. Propriedades texturais: BET, Vol. poroso, porosimetria, quimisorção.
13 27 / 10 /08	Propriedades texturais: Microscopias electrónicas. Qualidade da superfície activa: ex. caracterização de acidez por diversas técnicas. 3.3-Desactivação de catalisadores Tipos de descativação: envenenamento, incrustação, transformações no estado sólido.
14 28 / 10 /08	4-Reactores Catalíticos Heterogéneos 4.1-Tipos de reactores 4.2-Modelos : Reactores Ideais
15 03 / 11 /08	Zeólitos : Aplicações em Catálise Heterogénea. Generalidades.
16 04 / 11 /08	Reactor Pistão Difusional (axial e axial+radial)
17 10 / 11 /08	Fundamentos de catálise enzimática
18 11 / 11 /08	Zeólitos : Aplicações em Catálise Heterogénea. Processos com selectividade de forma.
19 17 / 11 /08	Reactor de Leito Fluidizado 4.3-Reactores Laboratoriais 5-Aplicações da Catálise Heterogénea Protecção Ambiental Conversão catalítica dos gases de escape Ciclo do Hidrogénio
20 18 / 11 /08	6-Reactores Não Ideais 6.1-Distribuições de Tempos de Residência (DTR) Definições: E(t), tempo médio, variância. Determinação experimental da DTR (inj. traçador em impulso)
21 24 / 11 /08	Determinação Experimental da DTR (inj. traçador em degrau. DTR para Reactores Ideais (Pistão, R. Perfeitamente Agitado) 6.2-Diagnóstico do Padrão de Escoamento Testes de consistência
22 2 / 12 /08	Problemas de Funcionamento em Reactores Reais. 6.3-Previsão do Comportamento Macromistura-Micromistura Previsão pela Segregação Total (1ª ordem).
23 26 / 11 /07
24 27 / 11 /07
25 03 / 12 /07
26 04 / 12 /067	Aplicações da previsão pala Segregação Total (cinéticas 1ª e 2ª ordem); efeito micromistura. Previsão pela Micromistura Máxima.
27 10 / 12 /07	6.4- Modelização do Reactor Real DTR de Associações de Reactores Ideais Bateria de nRPA's
28 11 / 12 /07	Bateria de 2 RPA's diferentes. Modelos para reactores contínuos com agitação não ideais: reactor com zona mal agitada; bateria de 2 RPA´s com recirculação; 2 RPA's associados em paralelo.
	Modelo para reactores tubulares com múltiplas zonas estagnadas Correcções no padrão de escoamento.
	Aplicações na modelização de reactores não ideais.
	Aplicações na modelização de reactores não ideais.
	Aplicações na previsão do comportamento de reactores não ideais
	Revisões Resolução de exercícios de exame.

Mestrado Integrado

Engenharia Química