SOLUÇÃO SEMIANALÍTICA DE UM MODELO DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM LEITO MÓVEL COM REAÇÃO DE PRIMEIRA ORDEM NA FASE SÓLIDA

SOLUÇÃO SEMIANALÍTICA DE UM MODELO DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM LEITO MÓVEL COM REAÇÃO DE PRIMEIRA ORDEM NA FASE SÓLIDA

MEDEIROS, L. I. S. V; BASTOS, J. C. S. C; KRAUTLER, M. I. L; DE ALMEIDA Jr, J; GONÇALVES, M. J; MEIER, H. F; BERTOL, S. L

Pôster:

O desenvolvimento de modelos matemáticos desempenha papel fundamentalna concepção, otimização e controle de processos. Para recuperação de resíduos egeração de energia, a pirólise mostra-se como alternativa interessante por produzirexcedentes de energia. Na pirólise, ocorrem diversas reações químicas de primeiraordem, descritas através de esquemas cinéticos simples e/ou complexos. Assim, a partirda solução analítica (formal) (SA) através do Método dos Operadores Autoadjuntos(MOA) - de um modelo de transferência de calor em reator de leito móvel com paredesisotérmicas e reação irreversível de primeira ordem em fase sólida - este trabalhodesenvolve uma solução semianalítica (SSA) do problema, que leva em conta adependência não linear na temperatura dos termos de transferência de calor radiante ede reação. A solução semianalítica é então concluída com base no Método AnalíticoFinito (MAF), seccionando-se o reator em intervalos finitos e aplicando localmente asolução analítica em cada intervalo. Assume-se leito diluído descrito por modelo aparâmetros distribuídos na fase sólida e agrupados na fase fluida. As simulações iniciaissão consistentes com a física do problema. No processamento, a solução apresentaestabilidade e velocidade. 

O desenvolvimento de modelos matemáticos desempenha papel fundamentalna concepção, otimização e controle de processos. Para recuperação de resíduos egeração de energia, a pirólise mostra-se como alternativa interessante por produzirexcedentes de energia. Na pirólise, ocorrem diversas reações químicas de primeiraordem, descritas através de esquemas cinéticos simples e/ou complexos. Assim, a partirda solução analítica (formal) (SA) através do Método dos Operadores Autoadjuntos(MOA) - de um modelo de transferência de calor em reator de leito móvel com paredesisotérmicas e reação irreversível de primeira ordem em fase sólida - este trabalhodesenvolve uma solução semianalítica (SSA) do problema, que leva em conta adependência não linear na temperatura dos termos de transferência de calor radiante ede reação. A solução semianalítica é então concluída com base no Método AnalíticoFinito (MAF), seccionando-se o reator em intervalos finitos e aplicando localmente asolução analítica em cada intervalo. Assume-se leito diluído descrito por modelo aparâmetros distribuídos na fase sólida e agrupados na fase fluida. As simulações iniciaissão consistentes com a física do problema. No processamento, a solução apresentaestabilidade e velocidade. 

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/cobeq2018-PT.0231

Referências bibliográficas

• [1] BABU B V, CHAURASIA A S, Pyrolysis of biomass: improved models for simultaneous kinetics and transport of heat, mass and momentum. Energy Conversion and Management, v. 45, p. 1297-1327, 2004. BERTOLI S L, Radiant and convective heat transfer on pneumatic transport of particles: an analytical study. Heat Mass Transf., v. 43, p. 2345-2363, 2000. BERTOLI S L, VALLE J A B, GERENT JR., A G, ALMEIDA J, Heat transfer at pneumatic particle transport – Limit solutions. Powder Technology, v. 232, p. 64-77, 2012. BERTOLI S L, ALMEIDA JR. J, BASTOS J C S C, SILVA M K, PACHECO G J, WIGGERS V R, Numerical solution of a model for heat transfer in moving beds. Chemical Engineering Transactions, v. 43, p. 1567-1572, 2015. CHEN C J, LI P, The finite-analytic method for steady-state and unsteady heat transfer problems. Nineth ASME/AIChE U.S. National Heat Transfer Conference, Orlando, FL, v.80, p. 27–30, 1980. LISBÔA, A.C.L. Transferência de Calor em Leito de Arrasto de Xisto. Tese de Mestrado, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 1987. MEIER H F, NORILER D, BERTOLI S L, A solution for a heat transfer model in a moving bed through the self-adjoint operator method. Latin Am. Appl. Res, v. 39, p. 327-336, 2009.

Como citar:

MEDEIROS, L. I. S. V; BASTOS, J. C. S. C; KRAUTLER, M. I. L; DE ALMEIDA Jr, J; GONÇALVES, M. J; MEIER, H. F; BERTOL, S. L; "SOLUÇÃO SEMIANALÍTICA DE UM MODELO DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM LEITO MÓVEL COM REAÇÃO DE PRIMEIRA ORDEM NA FASE SÓLIDA", p-842-845. In: . São Paulo: Blucher, 2018.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/cobeq2018-PT.0231