Modelagem e Simulação de Reatores Tubulares Recheados sob Condições Supercríticas: Influência das Características de Partículas Inertes na Conversão de Triglicerídeos

• Autor(a) principal: Oliveira, Giovanny Silva de
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/38849
• topic: Engenharias; Transesterificação; Transesterification; Supercrítico; Reator com Leito de Inertes; Propriedades Térmicas; Modelagem; Simulação; Supercritical; Inert Bed Reactor; Thermal Properties; Modeling; Simulation

O biodiesel é um combustível renovável que pode ser obtido pela rota de transesterificação catalítica, uma vez que essa rota apresenta metodologia facilmente aplicável, altos índices de rendimento reacional e maior similaridade do produto obtido com o diesel convencional. A transesterificação supercrítica em reatores tubulares, principalmente preenchidos com inertes, mostra-se como uma possível substituta para a rota clássica, pois dispensa a utilização de catalisadores e reduz a quantidade de etapas do processo de produção. Dentre os fatores considerados neste processo, estão o emprego de temperaturas e pressões acima das condições críticas do álcool, as altas razões molares e o material utilizado para recheio do leito. Enquanto as três primeiras variáveis foram amplamente estudadas, a literatura carece de estudos acerca do uso de recheio de inertes, principalmente no que diz respeito ao impacto provocado pelas propriedades térmicas dos materiais inertes empregados no processo. Neste sentido, o presente trabalho busca desenvolver um modelo fenomenológico baseado em balanços de massa e energia para o processo de transesterificação em condições supercríticas a fim de avaliar a influência do material constituinte do leito na conversão de triglicerídeos. As variáveis operacionais escolhidas como fatores de avaliação foram a temperatura (573K, 623K e 673K), a vazão volumétrica (0,5mL/min e 1mL/min), além de utilizar as propriedades térmicas de dois materiais distintos: vidro e aço inoxidável 316. Os dados experimentais de conversão de triglicerídeos que fomentaram o estudo foram retirados da literatura, considerando razão óleo:álcool de 1:40 e 15MPa. O sistema de equações algébrico-diferenciais desenvolvido foi solucionado numericamente aplicando a técnica de Falso Transiente em conjunto com o Método das Linhas, através do software EMSO. Os resultados obtidos apontam que a utilização de materiais com propriedades térmicas distintas apresenta impacto apenas na distribuição de temperatura do leito de partículas, enquanto são irrelevantes no que diz respeito à conversão final de triglicerídeos.