Made available in DSpace on 2018-08-01T23:29:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11010_Resumo_Domêncico_PDF.pdf: 17439 bytes, checksum: 2ba36107e63c371d0520e78fefe78fc4 (MD5) Previous issue date: 2017-05-16 / Nesse trabalho foi desenvolvido um reator de eletrofloculação, cilíndrico, em regime contínuo no tratamento de água oleosa. Foi analisado o potencial de remoção de óleo emulsionado e o consumo de energia. A qualidade da emulsão foi determinada por meio da caracterização do efluente sintético quanto a sua estabilidade e distribuição do tamanho médio de gotas de óleo. Com o auxílio do software livre imageJ 1.40, foi possível determinar o tamanho médio das gotas. Como o reator funcionou continuamente, testes foram realizados para avaliar as condições de escoamento. Para isto, injetou-se o corante azul antes da entrada do reator para atuar como marcador. Verificou-se, qualitativamente, a crescente formação do vórtex quando o reator operava com vazões mais altas, sem a presença dos eletrodos. Quando os eletrodos côncavos eram colocados no interior do reator e posicionados próximos a entrada, essa concavidade contribuía para o movimento em espiral. Os dados experimentais foram realizados empregando-se a técnica do planejamento experimental elevando-se vazão, corrente elétrica e distância entre eletrodos. O interesse consiste em avaliar o percentual de redução do teor de óleos e graxas e o consumo energético visando a busca da melhor condição operacional. Em todos os experimentos, foram coletadas amostras para determinação do teor de óleos e graxas (TOG) e foram medidos o pH do meio. Também foram avaliados em todos os experimentos os desgastes dos eletrodos determinando-se as variações da massa dos eletrodos antes e após experimento considerando que a massa perdida converteu-se em concentração de Al3+ liberada para o meio reacional. No decorrer do processo de eletrofloculação foi possível estimar o consumo energético. A técnica do planejamento contribuiu para obtenção de um modelo linear simples tanto para o percentual de remoção de óleo (R2 = 0,9935) quanto para o consumo de energia (R2 = 0,9452). Pôde-se concluir que esse reator de eletrofloculação na melhor condição de operação avaliada apresentou um consumo de energia de 4,07 Wh/4L, alcançando 89% de eficiência de remoção de óleo que atende normas técnicas do CONAMA (N° 430, 2014).

Submitted by Ricardo Kalid (kalid@ufba.br) on 2012-10-10T16:32:49Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO DE MESTRADO PROF. KALID- Modelagem e Simulação de Reatores catalíticos de Leito Fixo e Fluxo Radial.pdf: 78544584 bytes, checksum: dd345cf472a6a585df946d8bd1517236 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-10T16:32:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO DE MESTRADO PROF. KALID- Modelagem e Simulação de Reatores catalíticos de Leito Fixo e Fluxo Radial.pdf: 78544584 bytes, checksum: dd345cf472a6a585df946d8bd1517236 (MD5) Previous issue date: 1991-05-02

[pt] No presente trabalho realizou-se um estudo experimental preliminar sobre o desempenho térmico do sistema de resfriamento da contenção de um reator LWR do tipo AP-600. Foi projetado, construído e testado um aparato experimental similar ao vaso de contenção dotado de uma piscina com fonte quente e resfriado externamente por circulação forçada de ar. Neste arranjo, foram testados os efeitos do volume de água, potencia dissipada e da vazão externa do ar. Nos ensaios, foram observadas três regiões típicas nos perfis de temperatura, regime de pré-saturação da água da piscina, regime transitório com ebulição interna e finalmente, equilíbrio térmico global, onde todo o calor fornecido pela fonte quente era removido pelo ar externo. / [en] In the present work, na experimental primliminary study of the thermal perfomance of a AP-600 type reactor containment cooling system was performed. It was designed, constructed and tested an experimental apparatus similar to the containment vessel equipped with a hot source inside a water pool and cooled externally by means of forced air circulation. Several tests were performed to observe the effects of the water volume, the dissipated power and external air flow rate. During the tests, threee typical regions were observed, pre-saturation water regime, transitory regime with internal boilling and, eventually, steady state regime where all the heat generated by the heat source was removed by the external air.

Este trabalho consistiu no pós-tratamento de efluente de reator anaeróbio, em um sistema de reator seqüencial em batelada (RSB), com vistas à remoção biológica de nitrogênio e fósforo. Primeiramente, em escala de laboratório, verificou-se a eficiência de três RSBs, com ciclos operacionais diferenciados, tratando o efluente produzido por um reator seqüencial em batelada anaeróbio (RSBAn), alimentado por esgoto sintético, caracteristicamente doméstico. Neste experimento, também acoplou-se um sistema de aquisição de dados aos RSBs, para monitorar continuamente os parâmetros pH, redox e OD, com o objetivo de obter pontos inferenciais de controle dos processos de nitrificação, desnitrificação e remoção biológica de fósforo. Subseqüente a este experimento, desenvolveu-se um sistema de RSB em escala piloto, tratando o efluente anaeróbio real de um UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), no intuito de analisar o efeito da mudança de escala e do tipo de esgoto, que passou de sintético a real, na performance do RSB. No experimento em escala de laboratório, os resultados obtidos demonstraram boas eficiências de remoção de DQO e SS, e uma ótima eficiência no processo de nitrificação. As eficiências médias de remoção de DQO, SS e nitrificação, foram respectivamente de 93,3%, 90,7% e 98,9%. O processo de desnitrificação não desenvolveu-se satisfatoriamente devido às baixas concentrações de matéria orgânica do efluente anaeróbio. O processo de remoção biológica de fósforo, além das baixas DQO afluentes, foi prejudicado pelas idades de lodo extremamente longas estabelecidas nesta fase experimental, em função da aplicação da estratégia de controle de processo baseada na concentração de SSV no licor. Objetivando-se aumentar a concentração de matéria orgânica imediatamente disponível no afluente, com o conseqüente acréscimo de eficiência nos processos de desnitrificação e remoção biológica de fósforo, introduziu-se um pré-fermentador, para gerar metade do efluente anaeróbio a ser tratado nos RSBs. O controle do processo passou a ser efetuado através da aplicação de uma idade de lodo pré-estabelecida de 20 dias. Observou-se um aumento bastante significativo do processo de desnitrificação, atingindo uma eficiência da ordem de 70,4%. No entanto, as maiores concentrações de matéria orgânica solúvel, com a introdução do pré-fermentador, não foram suficientes para estimular o desenvolvimento das bactérias removedoras de fósforo. Um aumento de DQO do esgoto sintético foi necessário para permitir a simultaneidade dos processos de desnitrificação e remoção de fósforo. Porém, apesar de apresentar ciclos operacionais com eficiências de 100% de remoção de fósforo, este processo não mostrou-se confiável, alternando entre fases de boas, médias e más eficiências. Provavelmente as idades de lodo, ainda muito altas para promover a remoção de fósforo do sistema, justificam a permanência bastante irregular na eficiência deste processo. Neste período, a concentração média de DQO necessária para atingir-se uma eficiência satisfatória nos processos conjuntos de nitrificação e desnitrificação, foi de 644,6 mg/L. As seguintes eficiências foram observadas: 95,8% na remoção de DQO, 98,7% na nitrificação, 76,8% na desnitrificação e 74,5% na remoção de nitrogênio. O acompanhamento "on line" de pH, redox e OD mostrou-se como uma eficiente ferramenta inferencial no controle de processos biológicos, principalmente daqueles referentes à remoção de nitrogênio. Dentre os três parâmetros monitorados, o pH apresentouse como o mais representativo. No experimento em escala piloto, o processo de nitrificação não desenvolveu-se possivelmente devido ao efeito conjunto de baixos tempos de detenção nas etapas aeróbias dos ciclos operacionais dos RSBs, com a ação tóxica de sulfetos produzidos no tratamento anaeróbio. O processo de remoção biológica de fósforo, similarmente ao experimento em escala de bancada, não mostrou-se confiável, apresentando períodos alternados de eficiência. Por fim, com vistas a verificar o desenvolvimento de processo inibitório por efluentes de tratamento anaeróbio em sistemas aeróbios, realizou-se uma série de testes de inibição com o efluente anaeróbio e também especificamente com sulfeto. Os testes respirométricos (DBO última e em batelada), foram de essencial importância para analisar a tratabilidade biológica de esgoto contendo composto tóxico. Pôde-se comprovar que o sulfeto, presente no efluente anaeróbio real, ou o efeito de sua combinação com outras substâncias contidas no lodo ativado, alterou a cinética dos processos biológicos desenvolvidos no sistema de tratamento do tipo lodo ativado.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2007. / Made available in DSpace on 2013-07-16T03:22:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 271114.pdf: 3208807 bytes, checksum: df7b61b0bf61da6a04f6a976c1a7b52f (MD5) / Reatores elétricos são equipamentos utilizados principalmente para limitar a corrente de curto-circuito ao longo de alguns sistemas, inibir a formação de tensões muito instáveis em fornos a arco durante o processo de fundição de ferro e reduzir as correntes harmônicas em sistemas de distribuição de energia. Como hoje em dia as subestações e as indústrias que utilizam esses equipamentos estão mais próximas aos centros urbanos, órgãos ambientais, principalmente na Europa e Estados Unidos, passaram a exigir a especificação do nível de potência sonora gerado por reatores elétricos. Dessa maneira, um estudo é realizado para caracterizar as forças de excitação que provocam a vibração das paredes do reator e geram ruído. Como as paredes dos reatores são formadas por fios de alumínio bobinados e encapsulados por resina e fibra de vidro, ensaios dinâmicos são realizados para caracterizar as propriedades mecânicas desse conjunto de materiais. Uma avaliação experimental de um protótipo é realizada para caracterizar os modos naturais de vibração, a forma de vibração do equipamento em funcionamento e o nível de potência sonora radiado. Para determinar a vibração das paredes do reator são desenvolvidos modelos analíticos e em elementos finitos. Já para determinar o nível de potência sonora são utilizados modelos analíticos, em elementos finitos e elementos de contorno. Na seqüência, os modelos de radiação sonora são comparados com resultados experimentais apresentando boa concordância. Dessa forma, é possível concluir que apesar de conterem algumas simplificações os modelos fornecem bons resultados.

Este trabalho consistiu no pós-tratamento de efluente de reator anaeróbio, em um sistema de reator seqüencial em batelada (RSB), com vistas à remoção biológica de nitrogênio e fósforo. Primeiramente, em escala de laboratório, verificou-se a eficiência de três RSBs, com ciclos operacionais diferenciados, tratando o efluente produzido por um reator seqüencial em batelada anaeróbio (RSBAn), alimentado por esgoto sintético, caracteristicamente doméstico. Neste experimento, também acoplou-se um sistema de aquisição de dados aos RSBs, para monitorar continuamente os parâmetros pH, redox e OD, com o objetivo de obter pontos inferenciais de controle dos processos de nitrificação, desnitrificação e remoção biológica de fósforo. Subseqüente a este experimento, desenvolveu-se um sistema de RSB em escala piloto, tratando o efluente anaeróbio real de um UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), no intuito de analisar o efeito da mudança de escala e do tipo de esgoto, que passou de sintético a real, na performance do RSB. No experimento em escala de laboratório, os resultados obtidos demonstraram boas eficiências de remoção de DQO e SS, e uma ótima eficiência no processo de nitrificação. As eficiências médias de remoção de DQO, SS e nitrificação, foram respectivamente de 93,3%, 90,7% e 98,9%. O processo de desnitrificação não desenvolveu-se satisfatoriamente devido às baixas concentrações de matéria orgânica do efluente anaeróbio. O processo de remoção biológica de fósforo, além das baixas DQO afluentes, foi prejudicado pelas idades de lodo extremamente longas estabelecidas nesta fase experimental, em função da aplicação da estratégia de controle de processo baseada na concentração de SSV no licor. Objetivando-se aumentar a concentração de matéria orgânica imediatamente disponível no afluente, com o conseqüente acréscimo de eficiência nos processos de desnitrificação e remoção biológica de fósforo, introduziu-se um pré-fermentador, para gerar metade do efluente anaeróbio a ser tratado nos RSBs. O controle do processo passou a ser efetuado através da aplicação de uma idade de lodo pré-estabelecida de 20 dias. Observou-se um aumento bastante significativo do processo de desnitrificação, atingindo uma eficiência da ordem de 70,4%. No entanto, as maiores concentrações de matéria orgânica solúvel, com a introdução do pré-fermentador, não foram suficientes para estimular o desenvolvimento das bactérias removedoras de fósforo. Um aumento de DQO do esgoto sintético foi necessário para permitir a simultaneidade dos processos de desnitrificação e remoção de fósforo. Porém, apesar de apresentar ciclos operacionais com eficiências de 100% de remoção de fósforo, este processo não mostrou-se confiável, alternando entre fases de boas, médias e más eficiências. Provavelmente as idades de lodo, ainda muito altas para promover a remoção de fósforo do sistema, justificam a permanência bastante irregular na eficiência deste processo. Neste período, a concentração média de DQO necessária para atingir-se uma eficiência satisfatória nos processos conjuntos de nitrificação e desnitrificação, foi de 644,6 mg/L. As seguintes eficiências foram observadas: 95,8% na remoção de DQO, 98,7% na nitrificação, 76,8% na desnitrificação e 74,5% na remoção de nitrogênio. O acompanhamento "on line" de pH, redox e OD mostrou-se como uma eficiente ferramenta inferencial no controle de processos biológicos, principalmente daqueles referentes à remoção de nitrogênio. Dentre os três parâmetros monitorados, o pH apresentouse como o mais representativo. No experimento em escala piloto, o processo de nitrificação não desenvolveu-se possivelmente devido ao efeito conjunto de baixos tempos de detenção nas etapas aeróbias dos ciclos operacionais dos RSBs, com a ação tóxica de sulfetos produzidos no tratamento anaeróbio. O processo de remoção biológica de fósforo, similarmente ao experimento em escala de bancada, não mostrou-se confiável, apresentando períodos alternados de eficiência. Por fim, com vistas a verificar o desenvolvimento de processo inibitório por efluentes de tratamento anaeróbio em sistemas aeróbios, realizou-se uma série de testes de inibição com o efluente anaeróbio e também especificamente com sulfeto. Os testes respirométricos (DBO última e em batelada), foram de essencial importância para analisar a tratabilidade biológica de esgoto contendo composto tóxico. Pôde-se comprovar que o sulfeto, presente no efluente anaeróbio real, ou o efeito de sua combinação com outras substâncias contidas no lodo ativado, alterou a cinética dos processos biológicos desenvolvidos no sistema de tratamento do tipo lodo ativado.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-07-04T04:04:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346684.pdf: 2350862 bytes, checksum: 8bbe75d404810298f8e97cc29796e7ca (MD5) Previous issue date: 2017 / Os reatores operados em bateladas sequenciais com biomassa granular aeróbia são objeto de muitos estudos atuais. Seu uso para tratamento de esgoto sanitário ainda é um desafio devido às variações nas cargas aplicadas. O presente trabalho avaliou a granulação natural da biomassa em um reator piloto, operado em bateladas sequenciais (RBSG), para tratamento de esgoto sanitário. O estudo foi dividido em três estratégias operacionais, com ciclos compostos por fases de: enchimento, anóxica, aeróbia, descarte e repouso. Trabalhou-se com variações no tempo dos ciclos: 4 (estratégias I e II) e 6 horas (estratégia III) e da fase anóxica: 13, 30 e 90 minutos nas estratégias I, II e III, respectivamente. O tratamento efetuado pelo reator foi monitorado por meio de análises físico-químicas e biológicas. Os grânulos foram avaliados via análises de granulometria, sedimentabilidade e análises microbiológicas, como microscopia óptica, FISH (fluorescence in situ hibridization) e sequenciamento de DNA. O RBSG tratou o esgoto sanitário, produzindo um efluente dentro das exigências nacionais de padrões de lançamento de efluentes (CONAMA 430/2011). Observou-se nitrificação parcial com acúmulo de nitrito; a biodesfosfatação ocorreu na estratégia III. A concentração de biomassa no reator variou entre 1,0 e 1,2 g L-1, onde mais de 60% era granular (80% na estratégia III), com grânulos de diâmetros médios compreendidos entre 200 e 400µm. A razão IVL30/IVL10 variou entre 0,74 e 0,89, evidenciando boa sedimentabilidade da biomassa. Contudo, a queda na temperatura do reator mostrou-se como um dos fatores que favorecem a desintegração dos grânulos. As populações bacterianas identificadas nas três estratégias foram similares, com destaque para os gêneros Pseudomonas sp., Comamonas sp. e Pseudoxanthomonas sp. encontrados em abundância relativa de 17%, 19% e 45%, respectivamente. Os quais se destacam por serem produtores de substâncias extras poliméricas, fundamentais para a granulação, e nos processos de nitrificação e desnitrificação. O desenvolvimento dos grânulos no RBSG ocorreu de forma natural, sem inoculação. As características do lodo granular aeróbio e o desempenho do reator no tratamento de esgoto sanitário melhoraram com o aumento da fase anóxica.<br> / Abstract : The sequencing batch reactors with aerobic granular biomass are object of many current studies. Its use for sewage treatment is still a challenge due to the applied organic loads variations. The present study evaluated the natural granulation of the biomass in a sequencing batch reactor (GSBR) in a pilot scale for sanitary sewage treatment. The study was divided into three operational strategies. The cycles composed by phases of: filling, anoxic, aerobic, sedimentation, withdraw and idle. The time cycles were 4 hours for strategies I and II, and 6 hours for strategy III; during anoxic phases the time phase was: 13, 30 and 90 minutes for strategies I, II and III, respectively. The treatment carried out by the reactor was monitored through physical-chemical and biological analyzes. The granules were evaluated through particle size, settleability and microbiological analyzes, such as optical microscopy, FISH (fluorescence in situ hybridization) and DNA sequencing. The GSBR treated sanitary sewage, producing an effluent within the Brazilian requirements of effluent discharge standards (CONAMA 430/2011). Partial nitrification with nitrite accumulation was observed; biological phosphorus removal occurred during strategy III. The concentration of biomass in the reactor varied between 1.0 and 1.2 g L-1, with more than 60% of the biomass considered as granular sludge (80% in strategy III), presenting average diameter granules between 200 and 400µm. SVI30 / SVI10 ratio varied between 0.74 and 0.89, showing good settleability of the biomass. However, the drop in the reactor temperature proved to be one of the factors favoring the disintegration of the granules. The bacterial populations identified in the three strategies were similar, with emphasis on the genera Pseudomonas sp., Comamonas sp. and Pseudoxanthomonas sp. found in relative abundance of 17%, 19% and 45%, respectively. They are notable for being producers of extracellular polymeric substances, fundamental for sludge granulation, and for nitrification and denitrification processes. The development of the granules in GSBR occurred naturally, without any inoculation. The characteristics of the aerobic granular sludge and the performance of the reactor in the sanitary sewage treatment were improved with the anoxic phase increase.

Este trabalho consistiu no pós-tratamento de efluente de reator anaeróbio, em um sistema de reator seqüencial em batelada (RSB), com vistas à remoção biológica de nitrogênio e fósforo. Primeiramente, em escala de laboratório, verificou-se a eficiência de três RSBs, com ciclos operacionais diferenciados, tratando o efluente produzido por um reator seqüencial em batelada anaeróbio (RSBAn), alimentado por esgoto sintético, caracteristicamente doméstico. Neste experimento, também acoplou-se um sistema de aquisição de dados aos RSBs, para monitorar continuamente os parâmetros pH, redox e OD, com o objetivo de obter pontos inferenciais de controle dos processos de nitrificação, desnitrificação e remoção biológica de fósforo. Subseqüente a este experimento, desenvolveu-se um sistema de RSB em escala piloto, tratando o efluente anaeróbio real de um UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), no intuito de analisar o efeito da mudança de escala e do tipo de esgoto, que passou de sintético a real, na performance do RSB. No experimento em escala de laboratório, os resultados obtidos demonstraram boas eficiências de remoção de DQO e SS, e uma ótima eficiência no processo de nitrificação. As eficiências médias de remoção de DQO, SS e nitrificação, foram respectivamente de 93,3%, 90,7% e 98,9%. O processo de desnitrificação não desenvolveu-se satisfatoriamente devido às baixas concentrações de matéria orgânica do efluente anaeróbio. O processo de remoção biológica de fósforo, além das baixas DQO afluentes, foi prejudicado pelas idades de lodo extremamente longas estabelecidas nesta fase experimental, em função da aplicação da estratégia de controle de processo baseada na concentração de SSV no licor. Objetivando-se aumentar a concentração de matéria orgânica imediatamente disponível no afluente, com o conseqüente acréscimo de eficiência nos processos de desnitrificação e remoção biológica de fósforo, introduziu-se um pré-fermentador, para gerar metade do efluente anaeróbio a ser tratado nos RSBs. O controle do processo passou a ser efetuado através da aplicação de uma idade de lodo pré-estabelecida de 20 dias. Observou-se um aumento bastante significativo do processo de desnitrificação, atingindo uma eficiência da ordem de 70,4%. No entanto, as maiores concentrações de matéria orgânica solúvel, com a introdução do pré-fermentador, não foram suficientes para estimular o desenvolvimento das bactérias removedoras de fósforo. Um aumento de DQO do esgoto sintético foi necessário para permitir a simultaneidade dos processos de desnitrificação e remoção de fósforo. Porém, apesar de apresentar ciclos operacionais com eficiências de 100% de remoção de fósforo, este processo não mostrou-se confiável, alternando entre fases de boas, médias e más eficiências. Provavelmente as idades de lodo, ainda muito altas para promover a remoção de fósforo do sistema, justificam a permanência bastante irregular na eficiência deste processo. Neste período, a concentração média de DQO necessária para atingir-se uma eficiência satisfatória nos processos conjuntos de nitrificação e desnitrificação, foi de 644,6 mg/L. As seguintes eficiências foram observadas: 95,8% na remoção de DQO, 98,7% na nitrificação, 76,8% na desnitrificação e 74,5% na remoção de nitrogênio. O acompanhamento "on line" de pH, redox e OD mostrou-se como uma eficiente ferramenta inferencial no controle de processos biológicos, principalmente daqueles referentes à remoção de nitrogênio. Dentre os três parâmetros monitorados, o pH apresentouse como o mais representativo. No experimento em escala piloto, o processo de nitrificação não desenvolveu-se possivelmente devido ao efeito conjunto de baixos tempos de detenção nas etapas aeróbias dos ciclos operacionais dos RSBs, com a ação tóxica de sulfetos produzidos no tratamento anaeróbio. O processo de remoção biológica de fósforo, similarmente ao experimento em escala de bancada, não mostrou-se confiável, apresentando períodos alternados de eficiência. Por fim, com vistas a verificar o desenvolvimento de processo inibitório por efluentes de tratamento anaeróbio em sistemas aeróbios, realizou-se uma série de testes de inibição com o efluente anaeróbio e também especificamente com sulfeto. Os testes respirométricos (DBO última e em batelada), foram de essencial importância para analisar a tratabilidade biológica de esgoto contendo composto tóxico. Pôde-se comprovar que o sulfeto, presente no efluente anaeróbio real, ou o efeito de sua combinação com outras substâncias contidas no lodo ativado, alterou a cinética dos processos biológicos desenvolvidos no sistema de tratamento do tipo lodo ativado.

Orientador: Reginaldo Guirardello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T18:43:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carbonell_MontserratMotas_M.pdf: 5112285 bytes, checksum: b141a39acf980da40a008bddb4736956 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Esta dissertação apresenta a modelagem e simulação de um reator que opera em leito fluidizado trifásico (gás-liquido-sólido) com arraste de sólidos, para promover a hidroconversão de óleos pesados, em condições severas de temperatura e pressão. A simulação é realizada em duas etapas: inicialmente determinam-se os parâmetros fluidodinâmicos e, a seguir, calcula-se a conversão decorrente do craqueamento do óleo pesado no reator, com a produção de fiações mais leves como gasóleo, diesel, nafta e gases. O modelo fluidodinâmico para as fases gás e lama (fase pseudo-homogênea) é desenvolvido a partir das equações fundamentais da conservação da massa e quantidade de movimento. O modelo é unidimensional na direção radial, representa dispersão no leito através de um modelo turbulento de ordem zero e considera o escoamento desenvolvido.A simulaçãofluidodinâmicafornece a queda de pressão no leito e os perfis radiais de fiação volumétrica, viscosidade efetiva (dispersão) e velocidade de cada fase. O perfil de velocidade da lama mostra o padrão de recirculação na coluna. Os perfis radial e axial de concentração no reator, conversão de óleo pesado e a distribuição de produtos na saída do reator são determinados através da simulação da reação de craqueamento térmico. As simulações mostram uma grande influência da temperatura e do tempo de residência do liquido na conversão obtida e revelam que a reação praticamente não interfere na fluidodinâmica do reator. O modelo desenvolvido representa o reator com elevado grau de mistura, característico de leitos fluidizados. A comparação com informações da literatura mostra que os resultados da simulação apresentamum comportamento consistente / Abstract: This work considers a computational fluid dynamics approach for a slurry bubble column reactor with solid transport, applied for the hydroconversion ofheavy oils under severe operational conditions of temperature and pressure. Simulationsare carried out in two steps: first the fluidynamic parameters are obtained and then the oil cracking conversion is determined, which leads to the production of lighter fractions such as gasoil, diesel, naphtha and gases. It is presented a pseudo-two-phase one-dimensional fluid model (gas and slurry), based on the continuity equation and the momentum balances, which considers fu11ydeveloped axial flow. A zero order turbulence model takes into account the mixing in the bed. Fluid-dynamic simulation results give the pressure drop in the bed as well as the radial distribution of gas and slurry for the holdup, eft'ective viscosity (dispersion) and velocity. The slurry velocity profile indicates. That there is recirculaton inside the reactor. Radial and axial concentration profiles in the reactor, heavy oil conversion and product distribution in the stream that leaves the reactor are obtained by the simulation of a thermal cracking reaction. Results show that there is a considerable influence of temperature and liquid residence time in the conversion and that it can be considered that in this case reaction does not interfere in the dynamics of the bed. It is obtained a high degree of mixture in the reactor for the model presented, which is typical of fluidized beds. Comparison with experimental data availableshows a good behaviour / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Liliane Maria Ferrareso Lona / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-28T00:57:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Meneguelo_AnaPaula_M.pdf: 4649359 bytes, checksum: e49087c674b81ea6868de4dd7163c488 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Realizou-se o desenvolvimento de um modelo matemático rigoroso para predição do comportamento de um reator de polimerização operando em regime batelada e semibatelada. O software considera três correlações para os efeitos de difusão causados no metacrilato de metila e uma correlação para os mesmos efeitos que ocorrem no estireno. Tem-se também a possibilidade de trabalhar com três solventes diferentes sendo; acetato de etila, benzeno e tolueno, caso a polimerização seja conduzida em solução, além da possibilidade da consideração ou não do estado estacionário para o radical. O modelo desenvolvido ajustou os dados experimentais encontrados na literatura de forma desejável. Como resposta, o programa prevê valores de conversão de monômero, pesos moleculares, além da polidispersão, parâmetro importante na caracterização do polímero / Abstract: In the present work the development of a rigorous mathematical model was taken into account in order to predict the polymerization reactor behavior in batch and semibatch regime. The final software consider three correlations to describe the gel effect due diffusion in the methylmetacrylate case and one correlation for the same effects to styrene. In this software, it is possible to work with three different solvents, in the case of polymerization in solution. These solvents are: ethyl acetate, benzene, toluene. The radical steady state can be considered or not, i.e., the user can choose if the radical concentration follows a differential equation (dynamic) or a algebraic equation (steady state). The developed model fit well the experimental data from literature. Monomer conversion, molecular weight and polidispersion are the software output. These output are the necessary variables to caracterize the quality of final polymer / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química