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  • Bancada Didática de Reatores Catalíticos Controlados por Computador Edibon QRCC

O Reator Catalítico Controlado por Computador (QRCC) é uma unidade projetada para realizar a reação de hidrólise da sacarose de maneira contínua, usando reatores catalíticos de leito fixo.


A hidrólise da sacarose é o processo industrial para obter glicose e frutose a partir da sacarose. É uma reação química reversível.

A unidade QRCC é composta por três reatores de leito fixo. Dois deles são reatores de leito fixo para catálise química com o mesmo catalisador químico, chamado resina de troca iônica, mas com diferentes tamanhos de grão. O terceiro reator é um reator de leito fixo para catálise biológica (enzimática) com uma enzima imobilizada. Para iniciar o processo de hidrólise, nosso produto (sacarose) precisa passar por essa enzima.

A hidrólise da sacarose é favorecida com temperaturas em torno de 50ºC - 60ºC. Para esse fim, os reatores têm uma capa através da qual a água quente fluirá. A temperatura da água é controlada com o controle PID através do software de controle.

A alimentação de sacarose aos nossos reatores é feita através de uma bomba peristáltica que permite a regulação da velocidade através do software de controle.

A solução resultante é bombeada para o balão do produto final. A partir deste ponto, será analisado com um espectrofotômetro adaptado à interface da unidade QRCC. Como fonte opcional, existe a possibilidade de adquirir o QRCC-IF. Unidade de Análise de Injeção de Fluxo (FIA). Esta unidade é um sistema de análise de injeção de fluxo, usado para medir o grau de conversão da reação da hidrólise da sacarose de maneira contínua.

Esta Unidade Controlada por Computador é fornecida com o Sistema de Controle de Computador EDIBON (SCADA) e inclui: A própria unidade + uma Caixa de Interface de Controle + um Quadro de Aquisição de Dados + Pacotes de Software de Controle de Computador, Aquisição de Dados e Gerenciamento de Dados, para controlar o processo e todos parâmetros envolvidos no processo.


POSSIBILIDADES PRÁTICAS:


 1.- Estudo dos princípios dos reatores catalíticos de leito fixo.

 2.- Efeito da variação no tamanho da partícula na eficácia de um reator de leito fixo.

 3.- Comparação da catálise química e biológica (enzimática).

 4.- Verificar a influência de diferentes variáveis (fluxo de alimentação, temperatura da reação, concentração de reagentes) no produto final obtido.

 5.- Calibração do espectrofotômetro.

 6.- Usando o espectrofotômetro e análise do produto.

 7.- Estudo da técnica e princípios da Análise de Injeção de Fluxo “FIA” (com acessório opcional QRCC-IF).

 8.- Exame da reprodutibilidade e sensibilidade do método de análise “FIA” em função da vazão e concentração da amostra (com acessório opcional QRCC-IF).

Possibilidades práticas adicionais a serem feitas pelo cliente final:

 9.- Calibração dos sensores.

10.-Estudos de catálise em estado estacionário e instável.

11.-Caracterização do fluxo em leito fixo.

12.-Saldos em massa.

13.-Determinação da cinética no estado estacionário e no estado instável de um reator catalítico de leito fixo.

Outras possibilidades a serem feitas com esta unidade:

14.-Muitos estudantes visualizam resultados simultaneamente.

 Visualizar todos os resultados em tempo real na sala de aula por meio de um projetor ou um quadro branco eletrônico.

15.-Open Control, Multicontrol e Real Time Control.

 Esta unidade permite intrinsecamente e / ou extrinsecamente alterar o alcance, ganhos; parâmetros proporcionais, integrais, derivados; etc, em tempo real.

16.-O sistema de controle de computador com controle SCADA e PID permite uma simulação industrial real.

17.-Esta unidade é totalmente segura, pois utiliza dispositivos mecânicos, elétricos e eletrônicos e de segurança de software.

18.-Esta unidade pode ser usada para fazer pesquisas aplicadas.

19.-Esta unidade pode ser usada para ministrar cursos de treinamento para indústrias, mesmo para outras instituições de ensino técnico.

20.-Controle do processo da unidade QRCC através da caixa da interface de controle sem o computador.

21.-Visualização de todos os valores dos sensores utilizados no processo da unidade QRCC.

- Vários outros exercícios podem ser feitos e projetados pelo usuário.


ESPECIFICAÇÕES:


With this unit there are several options and possibilities:
 - Main items: 1, 2, 3, 4, 5 and 6.
 - Optional items: 7, 8 and 9.
Let us describe first the main items (1 to 6):
QRCC. Unit:
Bench-top unit.
Anodized aluminum structure and panels in painted steel.
Diagram in the front panel with similar distribution to the elements
in the real unit.
2 Glass flacks of 2 litres of capacity, for the initial solution and the
final product.
Reactors:
 Two fixed-bed reactors for chemical catalysis, composed by acid
ion exchange resins.
 A fixed-bed reactor for biological (enzymic) catalysis.
(Recommended use with an immobilized enzyme).
 Reactors diameter: 50 mm. Reactors height: 160 mm.
 Material: glass, with a methacrylate cover for protection.
Thermostatic bath, with heating resistance of 600W, controlled by
a PID from the computer.
A heated water supply to the reactors jackets allows the automatic
control of reaction temperature to a set point value.
Peristaltic pump, with speed regulation, computer controlled, that
allows to regulate the feed flow from 0 to 32 ml/min.
5 Temperature sensors, “J” type, placed at key points of the system.
Spectrophotometer, computer controlled, for the final product
analysis and absorbance measures:
 Wavelength range: 325-1000 nm. Band width: 5 nm.
All electrical circuits are protected by adequate protection devices.

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