Caracterização do funcionamento de um reator industrial do tipo batch

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Almeida, Joao Jorge Paulino de
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.21/17071
Resumo: Trabalho final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica –Processos Químicos
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spelling Caracterização do funcionamento de um reator industrial do tipo batchResinas ureicasReator batchEnergia térmicaCFDHomogeneidadeUrea resinsBatch reactorThermal energyCFDTrabalho final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica –Processos QuímicosA indústria de produção de resinas ureicas desempenha um papel fundamental na produção de aglomerados de madeira e contraplacados. Por este motivo, é uma área de elevado interesse no ponto de vista de melhoria contínua e otimização processual. O presente trabalho foi realizado em ambiente industrial, através de uma parceria entre o Instituto Superior de Engenharia de Lisboa e a Bresfor, S.A., produtora de resinas ureicas. O intuito desta dissertação foca-se na caracterização do funcionamento de um reator batch, utilizado na produção de resinas ureicas (Reator R5). A caracterização deste reator é de extrema importância, uma vez que apresenta a maior capacidade na fábrica de resinas, sendo o que contempla também o maior número de ciclos de produção. Inicialmente foram realizados estudos à duração de cada batch e das respetivas etapas do processo de produção. Através desta análise foi possível quantificar o tempo despendido em etapas de aquecimento e arrefecimento do reator, permitindo a realização de balanços entálpicos ao sistema. Dos balanços entálpicos resultou uma análise à dissipação de calor do reator, possibilidade de investimento em isolamento e de que forma este traria vantagens energéticas e económicas ao processo de produção. Por fim, foi caracterizada ainda a operação de agitação dentro do reator R5, com auxílio de software de Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD), de modo a avaliar a distribuição de velocidades do fluido no interior do reator R5. Foram consideradas diferentes condições processuais para a realização deste estudo, como diferentes posições das pás de agitação, viscosidades do fluido e velocidades de agitação.The industry of urea resin production plays a fundamental role in the production of wood particleboards and plywood. For this reason, it is an area of great interest from the perspective of continuous improvement and process optimization. This dissertation was conducted in na industrial setting through a partnership between Instituto Superior de Engenharia de Lisboa and Bresfor, S.A., a producer of urea resins. The aim of this dissertation is to focus on the characterization of the operation of a batch reactor used in the production of urea resins (Reactor R5). Characterizing this reactor is of utmost importance as it has the highest capacity in the resin factory and involves the highest number of production cycles. Initially, studies were carried out on the duration of each batch and the respective stages of the production process. Through this analysis, it was possible to quantify the time spent on heating and cooling stages of the reactor, allowing for enthalpy balances to be performed on the system. The enthalpy balances resulted in an analysis of the reactor's heat dissipation, the possibility of investing in insulation, and how this would bring energy and economic advantages to the production process. Finally, the mixing operation inside the R5 reactor was also characterized using Computational Fluid Dynamics (CFD) software to evaluate the distribution of the fluid velocity inside the reactor R5 . Different process conditions were considered for this study, such as different agitation positions, fluid viscosities, and agitation speeds.Trindade, Teodoro José PereiraPalmeira, José Valério NascimentoRCIPLAlmeida, Joao Jorge Paulino de2024-02-07T15:37:13Z20232023-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.21/17071TID:203471776porAlmeida, Joao Jorge Paulino de - Caracterização do funcionamento de um reator industrial do tipo batch. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2023. Dissertação de Mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-14T02:15:57Zoai:repositorio.ipl.pt:10400.21/17071Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T02:38:11.524231Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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