APLICAÇÃO DO MÉTODO DA MÉDIA NO VOLUME NA MODELAGEM MATEMÁTICA DE UMA COLUNA ADSORÇÃO DE LEITO FIXO UTILIZANDO ISOTERMA COMPETITIVA

APLICAÇÃO DO MÉTODO DA MÉDIA NO VOLUME NA MODELAGEM MATEMÁTICA DE UMA COLUNA ADSORÇÃO DE LEITO FIXO UTILIZANDO ISOTERMA COMPETITIVA

WOOD, B. D.; LUZ, C. da; LUZ, A. D. da; SOUZA, A. A. U. DE; SOUZA, S. M. A. G. U. DE

Artigo:

Geralmente as misturas submetidas ao processo de separação por adsorção usam adsorventes caracterizados por meios porosos com diferentes escalas de comprimento. Quando existe uma disparidade entre estas escalas, o Método da Média no Volume pode ser usado na modelagem matemática carregando, hierarquicamente, as informações físicas entre as escalas. Neste trabalho é usada a isoterma de Langmuir competitiva e é aplicado o Método da Média no Volume para obter um modelo de duas equações em concentrações médias volumétricas para fases sólida e líquida. O modelo possui informações físicas da microescala e macroescala do adsorvente; são encontradas expressões teóricas para os tensores de difusividade efetiva, dispersão total, convectivo de transferência de massa e tensores cruzados. Estes tensores de transporte podem ser obtidos mediante a resolução dos chamados problemas de fechamento, evitando assim a necessidade de utilização de parâmetros ajustáveis na simulação do processo. Neste trabalho é apresentada a resolução numérica de um problema de fechamento que permite calcular o tensor de difusividade efetiva, o qual carrega informações físicas da microescala.

Geralmente as misturas submetidas ao processo de separação por adsorção usam adsorventes caracterizados por meios porosos com diferentes escalas de comprimento. Quando existe uma disparidade entre estas escalas, o Método da Média no Volume pode ser usado na modelagem matemática carregando, hierarquicamente, as informações físicas entre as escalas. Neste trabalho é usada a isoterma de Langmuir competitiva e é aplicado o Método da Média no Volume para obter um modelo de duas equações em concentrações médias volumétricas para fases sólida e líquida. O modelo possui informações físicas da microescala e macroescala do adsorvente; são encontradas expressões teóricas para os tensores de difusividade efetiva, dispersão total, convectivo de transferência de massa e tensores cruzados. Estes tensores de transporte podem ser obtidos mediante a resolução dos chamados problemas de fechamento, evitando assim a necessidade de utilização de parâmetros ajustáveis na simulação do processo. Neste trabalho é apresentada a resolução numérica de um problema de fechamento que permite calcular o tensor de difusividade efetiva, o qual carrega informações físicas da microescala.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1160-20723-149561

Referências bibliográficas

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• [10] WHITAKER, S. Theory and applications of transport in porous media: the method of volume averaging. London: Kluwer Academic, 1999.

Como citar:

WOOD, B. D.; LUZ, C. da; LUZ, A. D. da; SOUZA, A. A. U. DE; SOUZA, S. M. A. G. U. DE; "APLICAÇÃO DO MÉTODO DA MÉDIA NO VOLUME NA MODELAGEM MATEMÁTICA DE UMA COLUNA ADSORÇÃO DE LEITO FIXO UTILIZANDO ISOTERMA COMPETITIVA", p-5767-5774. 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-cobeq2014-1160-20723-149561