MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE UM REATOR TUBULAR PARA A REAÇÃO DE FORMAÇÃO DO ACETATO DE ETILA

Abstract

Estudos que visam otimizar processos industriais são de suma importância para melhorar o mercado, tornando-o mais atrativo, de forma a operar nas condições ótimas que favoreçam a produção. O acetato de etila, composto químico selecionado para a realização da modelagem, possui amplo campo de utilização, na composição de vernizes, tintas, produtos farmacêuticos, adesivos, esmaltes, dentre outros. O objetivo deste trabalho foi desenvolver a simulação e a modelagem de um reator PFR (plug flow reactor), realizando-se as análises das principais variáveis de processo e condições ótimas de operação. Os balanços de massa e de energia foram realizados, chegando-se a equações diferenciais parciais (EDP) em relação ao tempo e à posição na direção axial. Em estado estacionário resultou em diferenciais ordinárias (EDO). Foram usados parâmetros cinéticos, os quais foram obtidos por meio de experimentos, havendo a verificação de que a reação é elementar de segunda ordem. Também se conseguiu verificar que a constante cinética possui um valor alto, realizando-se a desconsideração da parte inversa. Em relação à modelagem do reator, para o regime estacionário chegaram-se a 24 tubos, com 3m de comprimento, cujo raio central é igual a 20cm e o raio da região anelar é de 40cm. Para o estado transiente, foi considerado que o reator é isotérmico, sendo proposta a modelagem a partir de um caso real, obtendo-se 4 equipamentos, cujos comprimentos de cada tubo correspondem a 3m, e os raios da região central a 60cm, chegando-se a um total de 24 tubos. Os comportamentos das curvas foram representativos, de forma a proporcionar boa análise das condições. Estudos com o intuito de melhorar etapas produtivas são muito significativos, sendo cruciais para a otimização e valorização de processos.