INFLUÊNCIA DA JAQUETA DE RESFRIAMENTO NO COMPORTAMENTO DINÂMICO DO CSTR

INFLUÊNCIA DA JAQUETA DE RESFRIAMENTO NO COMPORTAMENTO DINÂMICO DO CSTR

CAMARA, M. M.; MELO, P. A.; PINTO, J. C.

Artigo:

A modelagem tradicional de reatores exotérmicos baseia-se no modelo clássico do reator tanque de mistura perfeita (CSTR) com duas variáveis de estado. Nesse modelo, considera-se válida a suposição de que a dinâmica da temperatura da jaqueta de resfriamento é desprezível, de forma que sua resposta é virtualmente instantânea. Esse trabalho estendeu o modelo clássico do CSTR com dois estados para um modelo com três estados, que considera a dinâmica da jaqueta de resfriamento. Por meio desse novo modelo, investigou-se de maneira exploratória o sistema por meio dos novos parâmetros e introduzidos pela dinâmica da jaqueta para os casos em que o modelo com dois estados apresenta comportamento dinâmico complexo, i.e., multiplicidade de estados estacionários e oscilações periódicas. A variação dos novos parâmetros para as condições avaliadas mostraram que a dinâmica da camisa influencia de forma acentuada o sistema, podendo até mesmo propiciar o aparecimento de bifurcações do tipo duplicação de período, e que o comportamento dinâmico complexo aparece apenas para valores pequenos de e , em geral menores que 0,5.

A modelagem tradicional de reatores exotérmicos baseia-se no modelo clássico do reator tanque de mistura perfeita (CSTR) com duas variáveis de estado. Nesse modelo, considera-se válida a suposição de que a dinâmica da temperatura da jaqueta de resfriamento é desprezível, de forma que sua resposta é virtualmente instantânea. Esse trabalho estendeu o modelo clássico do CSTR com dois estados para um modelo com três estados, que considera a dinâmica da jaqueta de resfriamento. Por meio desse novo modelo, investigou-se de maneira exploratória o sistema por meio dos novos parâmetros e introduzidos pela dinâmica da jaqueta para os casos em que o modelo com dois estados apresenta comportamento dinâmico complexo, i.e., multiplicidade de estados estacionários e oscilações periódicas. A variação dos novos parâmetros para as condições avaliadas mostraram que a dinâmica da camisa influencia de forma acentuada o sistema, podendo até mesmo propiciar o aparecimento de bifurcações do tipo duplicação de período, e que o comportamento dinâmico complexo aparece apenas para valores pequenos de e , em geral menores que 0,5.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1538-18767-150992

Referências bibliográficas

• [1] ARIS, R.; AMUNDSON, N. R. An analysis of chemical reactor stability and control: I-III. Chem. Eng. Sci., v.7, p. 121-131, 1958.
• [2] BALAKOTAIAH, V.; LUSS, D. Analysis of the multiplicity patterns of a CSTR. Chem. Eng. Comm., v. 13, p. 111-132, 1981.
• [3] BALAKOTAIAH, V.; LUSS, D. Multiplicity features of reacting systems: Dependence of the steady-states of a CSTR on the residence time. Chem. Eng. Sci., v. 38 (10), p. 1709-1721, 1983.
• [4] DOEDEL, E. J.; OLDEMAN, B. E. AUTO-07P: Continuation and bifurcation software for ordinary differential equations. Tech. Rep., Concordia University, Montreal, Canada, 2012.
• [5] Área temática: Simulação, Otimização e Controle de Processos 7

Como citar:

CAMARA, M. M.; MELO, P. A.; PINTO, J. C.; "INFLUÊNCIA DA JAQUETA DE RESFRIAMENTO NO COMPORTAMENTO DINÂMICO DO CSTR", p-12656-12663. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1538-18767-150992