Processamento contínuo da oxidação catalítica do glicerol em reator de leito gotejante

Abstract

Objetivando o desenvolvimento do processo de oxidação contínua do glicerol em reator de leito gotejante, estudos hidrodinâmicos e testes reativos foram realizados em um reator trifásico de leito fixo. As determinações experimentais da distribuição dos tempos de residência (DTR) e da variância do segundo momento realizadas neste reator (para vazões da fase líquida compreendidas entre 1,54 a 2,68*10-7 m3/s, a 303 K e pressão de 1 atm) contribuíram para a aquisição de alguns parâmetros: a) Número de misturadores, j (18, sistema Glicerol(10%)-O2-Carvão e 10, sistema Glicerol(10%)- Carvão ); b) Coeficiente global de transferência de massa, km (6,97*10-7 m/s, sistema Glicerol(10%)-O2-Carvão e 6,50*10-7 m/s, sistema Glicerol(10%)-Carvão – modelo LIMA FILHO, 1991; 8,60*10-7 m/s, sistema Glicerol(10%)-O2-Carvão e 6,50*10-7 m/s, sistema Glicerol(10%)-Carvão – modelo VAN DEEMTER et al., 1956); c) Dispersão axial líquida, Dax (0,66*10-7 – 5,7*10-7 m2/s, sistema Glicerol(10%)-O2-Carvão e 0,38*10-7 – 2,01*10-7 m2/s, sistema Glicerol(10%)-Carvão); d) Retenção líquida L h = 0,47 – 0,51; e) Perda de carga ΔP/H (1070,34 – 3500,34 Pa/m, sistema Glicerol(10%)- O2-Carvão e 38,22 – 105,32 Pa/m, sistema Glicerol(10%)-Carvão) e outras informações com o auxílio de correlações (fator de molhabilidade e coeficientes de transferência de massa locais). Em outra etapa, foram realizados testes reativos onde utilizou o catalisador Pt(2%)/C nas seguintes condições operacionais: faixa de vazão da fase líquida entre 0,83*10-7 m3/s a 1,54*10-7 m3/s, temperatura variando de 35 a 40ºC e pressão de 1 atm. Os resultados obtidos mostraram um rendimento na faixa de 8,48 a 22,81 %, formação dos ácidos glicérico e tartrônico como produtos e seletividade variando entre 25,67 a 74,32 %, respectivamente. Desenvolveu-se uma modelagem cinética dos dados experimentais e parâmetros cinéticos estimados (k1=1,96*10-5 s-1 e k2=2,33*10-4 s-1), consecutivamente.