Banca de DEFESA: DANIEL SILVEIRA LIRA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : DANIEL SILVEIRA LIRA
DATA : 15/08/2023
HORA: 14:00
LOCAL: virtual
TÍTULO:

Estudo da Processo de Produção de Biodiesel em Reator de Membrana com uso de Misturador Estático

PALAVRAS-CHAVES:

Reator de Membrana, Transesterificação, Polarização de Concentração, Misturador Estático, Biodiesel.

PÁGINAS: 100
RESUMO:

As preocupações com aquecimento global, escassez das fontes de energia e poluição ambiental tornaram necessária a busca por alternativas viáveis aos combustíveis de origem fóssil. Com isso, diversos estudos vêm sendo realizados para possibilitar a substituição dos combustíveis de origem fóssil por combustíveis de origem renovável e com menor emissão de gases poluentes. A utilização de reatores de membrana para a produção de biodiesel vem se apresentando como uma das alternativas mais promissoras para a produção de biocombustíveis face à necessidade da redução do uso de combustíveis fósseis. Porém, pouco se têm estudado sobre o fenômeno de polarização de concentração em processos reacionais por membrana. A polarização da concentração se caracteriza pelo acúmulo de massa na superfície de filtração da membrana, o que causa a formação de um gradiente de concentração no interior da mesma. Neste trabalho, o processo de produção de biodiesel em reator de membrana foi estudado experimentalmente e por meio de simulações em CFD. Foram estudadas experimentalmente a influencia das seguintes condições sobre as conversões e massas de permeado: pressão transmembrana de 1,0, 1,5 e 2,0 bar, razão molar entre metanol/óleo de girassol de 9/1, 12/1 e 15/1, tamanho de poros de 0,05, 0,1 e 0,2µm e inserção de misturador estático interno. Também foram realizadas simulações fluidodinâmicas da reação de transesterificação entre óleo de girassol e metanol a fim de estudar a influência das variáveis sobre a espessura da camada de polarização de concentração durante o processo de reação-separação por membrana. O modelo considera um sistema bifásico com reação em 3 dimensões. A geometria e malha do problema foram produzidos utilizando os softwares Ansys Design Modeler® e Ansys Meshing®, já os balanços de massa e momento foram solucionados utilizando o software Ansys CFX®. Os resultados demonstraram que maiores conversões foram atingidas nas condições com razão molar 15/1, pressão transmembrana de 1,0 bar, na presença de misturador estático, atingindo valores de 92,49%, 85,25%, respectivamente, enquanto o tamanho de poros não apresentou influência significativa na conversão. Já as simulações em CFD demonstraram que a camada de polarização de concentração apresentou espessura máxima de 0,028 mm na condição de 1 bar, razão molar de 15/1 e membrana com poros de 0,05µm sem presença de misturador estático, sendo que a inclusão do misturador mitigou a formação da camada.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1584174 - DOMINGOS FABIANO DE SANTANA SOUZA
Interno - 3304882 - CARLOS EDUARDO DE ARAÚJO PADILHA
Interno - 1547970 - JACKSON ARAUJO DE OLIVEIRA
Externa ao Programa - 1218001 - LIANA FRANCO PADILHA - UFRNExterno à Instituição - ANDERSON ALLES DE JESUS - UFMA
Externo à Instituição - JUAN ALBERTO CHAVEZ RUIZ - CTGás