Análise de transferência de calor em um reator trifásico de leito fixo com aplicação da transformada de Laplace
REPA - Revista de Engenharia e Pesquisa Aplicada
Análise de transferência de calor em um reator trifásico de leito fixo com aplicação da transformada de Laplace
Autor Correspondente: E. H. do Aguiar | [email protected]
Palavras-chave: Reator, leito fixo, Transformada de Laplace
Resumos Cadastrados
Resumo Português:
As previsões quantitativas do comportamento transiente de processos catalíticos fluido-sólido têm sido feitas a partir de modelos fenomenológicos, tendo em vista a adequação de seus proje-tos, a extrapolação em escala, operações e controle. Neste trabalho, apresenta-se a modelagem fenomenológica para o reator trifásico sob regime de leito gotejante, abordando as restrições para este regime, aplicações de modelos e os respectivos parâmetros hidrodinâmicos. O desen-volvimento operacional da pesquisa de implantação de um processo reativo catalítico trifásico é descrito obedecendo à ordem de etapas que seguem o processo. Como ferramenta matemática utilizou-se a Transformada de Laplace (TL) para a transformação das equações diferenciais parciais do modelo em equações diferenciais ordinárias. Logo em seguida foi aplicada técnica numérica da inversão da TL, onde se utilizou linguagens de programação como Fortran e Ma-tlab para modelagem de perfis que descrevem o comportamento do reator em função do tempo e da distância radial. Como resultado do projeto, obtiveram-se resultados numéricos que mode-lam o comportamento termodinâmico em uma seção do reator, através das variáveis tempo e distância radial, nas fases sólida e gasosa, relacionando-as através de perfis tridimensionais.
Resumo Inglês:
The quantitative predictions about the transient behavior of fluid-solid catalytic processes have been made from phenomenological models, according with the adequation of their projects, to the extrapolation on scale, operations and controls. In this paper is presented the phenomenological modeling for a trickle bed reactor operating in trickle flow pattern, considering the restrictions for this pattern, applications of models and their hydrodynamic parameters. The operational development of the research about the implantation of a three-phases catalytic reactive process is showed following the order of steps of the process. As a mathematical tool, was used the Laplace Transform (LP) to transform the Partial Differential Equations (PDE), that describes the model, in Ordinary Differential Equations (ODE). After that, was utilized a numerical technique to invert the LP, when was used programming languages like Fortran and Matlab, for modeling of profiles that describes the behavior of the reactor over the time and the axial distance. As result, it was obtained numerical results that models the thermodynamic behavior in a section of the reactor through the variables time and distance, in the gas and solid phases, relating them through three-dimensional profiles.
