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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Modelagem e simulaçao do processo de hidrogenação de oleo de soja em um reator de recirculação (Tipo loop)
Author: Bencke, Sonia Girardi
Advisor: Gasparetto, Carlos Alberto, 1945-
Abstract: Resumo: Este é um trabalho de modelagem e simulação de um reator do tipo loop para a hidrogenação de óleo de soja. Considerando as vantagens oferecidas por esse tipo de reator e a inexistência de estudos que modelem a hidrogenação de óleos, três modelos são propostos para descrevê-lo: o primeiro propõe que o reator opere em batelada; o segundo propõe uma associação de um reator de mistura em série com um reator tubular e o terceiro utiliza uma associação de um reator de mistura maior com uma série de reatores de mistura menores. Para descrever o processo foram utilizadas as equações de conservação da massa e energia, um modelo cinético de reações consecutivas e dados experimentais de outros autores. As propriedades do óleo foram avaliadas pela teoria da contribuição de grupos, considerando-se os efeitos de temperatura e da composição em ácidos graxos, em cada instante do processo. O sistema de equações do caso batelada foi resolvido analiticamente e os demais utilizando um método de diferenças finitas. Os coeficientes de transferência de massa foram avaliados com base naqueles dados experimentais. O coeficiente gás-líquido resultou inferior ao esperado para um reator desse tipo mas, coerente com reatores em escala piloto. O coeficiente líquido-sólido apresentou valores semelhantes àqueles reportados na literatura. Como esperado, a resistência à transferência de massa líquido-sólido é muito pequena comparada à resistência gás-líquido. Verificou-se que a resistência à difusão do hidrogênio dentro dos poros do catalisador é desprezível. O modelo que, aparentemente, melhor se ajustou aos dados experimentais foi o da associação de reatores de mistura em série. Entretanto a análise estatística de variância mostrou que não há diferença significativa entre esses três modelos. Apesar dessa diferença ser pequena, a consideração do tempo de indução melhorou os ajustes

Abstract: This is a thesis on modeling and simulation of a loop reactor for hydrogenation of soybean oil. Considering the advantages offered by jet loop reactors and the modelling lack for oils hydrogenation, three models are proposed to describes it: the first is a batch reactor; the second is an association of a CSTR in series with PFR and the third is an association of a large CSTR with a series of smaller CSTR. The process was described through the mass and energy balance equations, a model for kinetic reactions and third parties experimental data. Dil properties were evaluated through group contribution theory, taking into account temperature and fatty acids composition occurring during the process Batch model equations were solved analytically and the others were solved using a finite difference method. Mass transfer coefficients were evaluated according to experimental data. Gas-liquid coefficients were lower than the expected ones for a reactor of this kind, but they were close to the pilot unities. Liquid-solid coefficients showed similar behavior to those reported in the literature. As expected, the liquidsolid mass transfer resistance showed to be very small when compared to gasliquid. Hydrogen diffusion inside catalyst's pores was negligible. The association of reactors in series seemed to be the best model although statistical variance analysis showed no significance for the difference among the three models used. Although there was a slight difference when comparing the three models, the induction time correction enhanced the process modelling
Subject: Modelagem
Simulação
Reatores químicos
Hidrogenação
Óleos vegetais
Transferência de massa
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: BENCKE, Sonia Girardi. Modelagem e simulaçao do processo de hidrogenação de oleo de soja em um reator de recirculação (Tipo loop). 2004. 227p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/255948>. Acesso em: 19 out. 2018.
Date Issue: 2004
Appears in Collections:FEA - Tese e Dissertação

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