Introdução à Teoria da Distribuição de Tempos de Residência

Os conceitos de Reactor Contínuo Perfeitamente Agitado (RCPA) e de Reactor de Escoamento Puramente Pistão (RP) desempenham um papel crucial na análise e projecto de reactores químicos. São conceitos que idealizam duas condições de mistura extremas, mínima (RP) e máxima (RCPA), em reactores contínuos. Porém, em sentido estrito, tais condições são inacessíveis em sistemas reais. Nestes, o que de facto se pode esperar é a ocorrência de estados de mistura mais ou menos próximas de um desses casos limite. Para quantificar de alguma forma o afastamento da idealidade é necessário dispor de modelos adequados. De entre esses modelos destaca-se uma família particular que se baseia na analogia entre o escoamento em sistemas contínuos e o processo de nascimento-morte.
A caracterização do escoamento e da mistura por aplicação de princípios de balanços populacionais permite um tratamento uniforme de reactores contínuos reais que, em determinadas circunstâncias, é independente dos mecanismos de mistura específicos. Essa metodologia foi formalmente organizada por Danckwerts e por Zwietering na já longínqua década de cinquenta. Os trabalhos pioneiros destes autores são considerados os precursores da chamada teoria da Distribuição de Tempos de Residência (DTR), matéria que desde então tem vindo a ocupar um lugar de relevo no domínio da Engenharia Química, mais concretamente na análise e projecto de reactores químicos.
A presente monografia tem por objectivo constituir-se com uma fonte de informação julgada relevante para quem, na sua formação académica, sendo já detentor de conhecimentos básicos em matéria de Reactores Químicos, é pela primeira vez confrontado com a teoria da DTR. Nesse sentido, o tema é apresentado de uma forma sistematizada, tendente a facultar uma compreensão integrada dos conceitos fundamentais que reúne.