Anais do Congresso Anual da ABM


ISSN 2594-5327

68º Congresso da ABM vol. 68, num.68 (2013)


Título

MODELAGEM DE UM REATOR ELETROQUÍMICO DE CONFIGURAÇÃO PERPENDICULAR UTILIZANDO ELETRODOS DE AÇO-INOX 316 E DSA(TI/RU0,3TI0,7O2)® EXPANDIDO

MODELING OF AN ELECTROCHEMICAL REACTOR CONFIGURATION USING ELECTRODES PERPENDICULAR 316 STAINLESS STEEL AND DSA (TI/RU0, 3TI0, 7O2) ® EXPANDIDO

DOI

10.5151/2594-5327-23391

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Resumo

As correlações empíricas apresentam uma importância relevante quando deseja-se ampliar a escala de reatores eletroquímicos o scale-up ou scale-down. O presente trabalho teve como objetivo estudar a transferência de massa em um reator eletroquímico tubular do tipo PFR (Plug Flow Reactor) de configuração perpendicular, utilizando eletrodos comerciais formados por placas perfuradas em aço-inox 316 (contra eletrodo) e placa expandida de DSA(Ti|Ru0,3Ti0,7O2)® (eletrodo de trabalho). A técnica eletroquímica empregada foi a eletroredução do ferricianeto de potássio, em meio alcalino, sob regime de controle difusional. A relação entre a influência do escoamento hidrodinâmico sobre o coeficiente médio de transferência de massa foi estabelecida a partir da aplicação do teorema π de Buckingham. Esse teorema é um meio para simplificar um problema físico, empregando a homogeneidade dimensional. Essa análise dimensional é útil para representar e interpretar dados experimentais; problemas difíceis de ser resolvidos com a solução analítica. O modelo empírico encontrado foi expresso pela relação entre o número de Sherwood e o número de Reynolds. A análise comparativa evidenciou um modelo semelhante ao encontrado para um reator eletroquímico do tipo filtro-prensa operando, em regime laminar, completamente desenvolvido.

 

The empirical correlations have a great importance when it is desired to expand the scale of electrochemical reactors to "scale-up" or "scale-down". This work aimed to study the mass transfer in a tubular electrochemical reactor type PFR ("Plug Flow Reactor") perpendicular configuration, using commercial electrodes formed by perforated plates in stainless steel 316 (counter electrode) and expanded board DSA (Ti | RU0, 3Ti0, 7O2) ® (working electrode). For this we used the technique of electrochemical electro reduction of potassium ferricyanide in alkaline medium, under diffusion control regime. The relationship between the influence of hydrodynamic flow on the mean rate of mass transfer was established from the application of Buckingham π theorem. This theorem is a means of simplifying a physical problem by employing dimensional uniformity. This dimensional analysis is useful to represent and interpret experimental data; difficult problems to be solved with the analytical solution. The empirical model found in this study was expressed by the ratio between the Sherwood number and the Reynolds number. The comparative analysis showed a similar pattern to that found for an electrochemical reactor type filter press operates, laminar, fully developed.

Palavras-chave

Reator eletroquímico; DSA®; Modelagem; Aço-inox 316.

Electrochemical reactor; DSA ®; Modeling; Stainless steel – 316.

Como citar

Martins, Georgiana Maria Vasconcelos; Vilar, Eudésio Oliveira. MODELAGEM DE UM REATOR ELETROQUÍMICO DE CONFIGURAÇÃO PERPENDICULAR UTILIZANDO ELETRODOS DE AÇO-INOX 316 E DSA(TI/RU0,3TI0,7O2)® EXPANDIDO , p. 3218-3228. In: 68º Congresso da ABM, São Paulo, 2013.
ISSN: 2594-5327 , DOI 10.5151/2594-5327-23391