Implementação computacional da análise da DTR em reatores ideais e não-ideais

• Autor(a) principal: Pasqua, Carlos Catusso Della
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31403
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Modelos matemáticos; Python (Linguagem de programação de computador); Mathematical models; Python (Computer program language)

A presença de ferramentas computacionais se tornou algo essencial para auxiliar na resolução dos inúmeros contratempos dos quais os engenheiros e pesquisadores se deparam em seu dia a dia, conferindo confiabilidade e agilidade na resolução de problemas de alta complexidade. Desta forma se vê um incentivo no emprego de linguagens de programação para elaboração de ferramentas computacionais voltadas para as áreas da engenharia química. No presente trabalho implementou-se uma ferramenta computacional da qual auxilia na realização da análise da distribuição dos tempos de residência (DTR) em reatores não-ideais juntamente com o cálculo da conversão estimada, pelos modelos de tanques em série e segregado, a partir de dados de concentração de traçador no efluente do reator em função do tempo, possibilitando assim sua análise detalhada e comparação com os modelos de reatores ideias. Com as informações provenientes da DTR se torna possível a projeção de um sistema de modelo de reator apropriado do qual reflete o comportamento real da mistura no tanque. A ferramenta foi desenvolvida de forma que seja possível de auxiliar na análise dos dados da DTR e seus parâmetros de caracterização a partir de qualquer quantidade de dados experimentais de concentração de traçador originários da injeção de tipo pulso. O software foi desenvolvido utilizando a linguagem de programação Python com o auxílio das bibliotecas disponíveis. A interface gráfica foi elaborada por meio da biblioteca Tkinter, tornado a ferramenta dinâmica e acessível. Os métodos de integração numérica utilizadas no trabalho foram implementados com auxílio da biblioteca Numpy. Os resultados obtidos com a utilização da ferramenta desenvolvida são positivos, assegurando agilidade e confiabilidade na caracterização e análise da DTR, disponibilizando ao usuário uma seção descritiva dos modelos matemáticos utilizados e uma breve sinopse de como operar o software. Além disso, caso o usuário insira algum dado de forma incorreta, este será alertado para que possa fazer a correção. Os resultados são obtidos com eficiência e apresentados ao usuário de forma concisa.