- A determinação do coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio (
) pelo método da desoxigenação química foi conduzida em laboratório, em biorreator contendo 10 litros de água destilada, utilizando agitador tipo pá, operando com velocidade de agitação igual a 804 rpm. A aeração promovida no sistema é do tipo superficial, obtida mediante a ocorrência de vórtice.
Foram necessários
de sulfito de sódio e
de catalisador (
), para a reação total com o oxigênio contido inicialmente na água. O experimento teve duração de 5 minutos, com temperatura média de
, na qual a constante de saturação de oxigênio (Cs) tem valor igual a 7,67 ppm. Com os resultados experimentais dados abaixo, pede calcular o valor do
para as condições operacionais do sistema em estudo.
Tempo (min)
(ppm)
0,5
2,6
1,0
2,7
2,0
3,6
3,0
4,2
4,0
5,2
5,0
5,4
Resposta:
Tempo (min) |
|
0,5 | 2,6 |
1,0 | 2,7 |
2,0 | 3,6 |
3,0 | 4,2 |
4,0 | 5,2 |
5,0 | 5,4 |
Passo 1
O enunciado trata do método de desoxigenação química para determinar o coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio
. Temos um ensaio em que, após a adição de sulfito de sódio e catalisador, o oxigênio dissolvido sobe de modo a cumprir a equação de balanço dinâmico
onde
é a concentração de
no tempo
e
a concentração de saturação.
Passo 2
Integramos a equação acima supondo que em
a concentração
, chegando à forma linear
Logo, ao calcular
versus
, o declive da reta de regressão será
.
Passo 3
Para cada ponto experimental calculamos
e
. Tomando
ppm:
t (min) | (ppm) |
(ppm) |
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t (min) |
Passo 4
Calculamos os somatórios necessários à regressão linear de
versus
:
A inclinação
da reta é
Passo 5
Do resultado acima, temos