Analise de sistemas multifasicos utilizando tomografia computadorizada gama monoenergetica e polienergetica

• Autor(a) principal: SALVADOR, PABLO A.V.
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Tese
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11782
• topic: computerized tomography; gamma radiation; bioreactors; hydrodynamics; phantoms; tomography; chemical reactors; image processing; fluid flow; algorithms; monte carlo method

A tecnologia de reatores multif??sicos ?? o cora????o das transforma????es qu??micas de todos os processos industriais, concretamente 99% dos reatores trabalham com a presen??a de uma ou mais fases. A tomografia ?? uma t??cnica poderosa capaz de determinar o efeito de par??metros operacionais e de desenho na distribui????o do holdup das fases, visualizando sistemas opacos de uma forma n??o invasiva. Um tom??grafo computadorizado de fonte ??nica (SSCT) com capacidade de gerar imagens para as distribui????es de holdup em sistemas com duas fases din??micas foi desenvolvido e validado com sucesso no CTR/IPEN. Algoritmos para reconstru????o de imagens anal??ticos e discretos ou iterativos (estat??sticos) foram desenvolvidos e implementados para tais aplica????es e depois comparados. O SSCT foi utilizado para determinar as distribui????es de porosidades e de holdup dos s??lidos para uma coluna de recheio aleat??rio. Na Washington University em St. Louis, no Laborat??rio de Engenharia da Rea????o Qu??mica (CREL), um tom??grafo com duas fontes radioativas (DSCT) capaz de gerar imagens da distribui????o do holdup das fases para sistemas din??micos com tr??s fases m??veis foi validado com ??xito. Uma nova metodologia para reconstru????o de imagens, que garantiu alta precis??o na gera????o das distribui????es do holdup em sistemas de grande porte, foi aplicada. O DSCT permitiu avaliar a influ??ncia de par??metros de opera????o e do desenho de um aerador em um bioreator na escala piloto. O efeito do desenho de um distribuidor de g??s l??quido e do regime de escoamento foram determinados para um reator monol??tico utilizando o DSCT. Os equipamentos e t??cnicas desenvolvidas neste trabalho podem ser considerados como uma ferramenta efetiva de pesquisa, intensificando estudos experimentais em uma grande gama de sistemas multif??sicos atrav??s de gera????o de imagens. Para isto, foram superadas v??rias limita????es comuns a outras t??cnicas tomogr??ficas existentes utilizadas no estudo de sistemas com duas e tr??s fases din??micas, onde os conhecimentos adquiridos nestes estudos poder??o melhorar a compreens??o b??sica dos efeitos de desenho e din??mica em reatores multif??sicos.