Análise da transferência de calor em um reator trifásico de leito físico com aplicação da Transformada de Laplace

Resumo

As previsões quantitativas do comportamento transiente de processos catalíticos fluido-sólido têm sido feitas a partir de modelos fenomenológicos, tendo em vista a adequação de seus projetos, a extrapolação em escala, operações e controle. . Neste trabalho, apresenta-se a modelagem fenomenológica para o reator trifásico sob regime de leito gotejante, abordando as restrições para este regime, aplicações de modelos  e os respectivos parâmetros hidrodinâmicos. O desenvolvimento operacional da pesquisa de implantação de um processo reativo catalítico trifásico é descrito obedecendo à ordem de etapas que seguem o processo. Em um reator trifásico de leito gotejante, as reações heterogêneas trifásicas ocorrem a partir de diferentes etapas de transferência de massa e interações adsortivas e reativas na superfície do catalisador. Neste trabalho utilizou-se a Transformada de Laplace (TL) para a transformação das equações diferenciais parciais do modelo em equações diferenciais ordinárias. Logo em seguida foi aplicada técnica numérica da inversão da TL, onde se utilizou linguagens de programação como Fortran e Matlab para modelagem de perfis que descrevem o comportamento do reator em função do tempo e da distância radial. Como resultado do projeto, obtiveram-se resultados numéricos que descrevem o comportamento termodinâmico em uma seção do reator, através das variáveis tempo e distância radial, nas fases sólida e gasosa, relacionando-as através de perfis tridimensionais.