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Dissertação

3D CFD-PBM Modeling of Industrial Fluidized Bed Polymerization Reactor for Polyethylene Production EVALUATED

Detalhes: A presente dissertação tem como objetivo desenvolver um modelo 3D CFD integrado com o PBM, e estudar os padrões de movimento das partículas de polietileno considerando o crescimento das mesmas num FBR à escala industrial. Desenvolveu-se um modelo CFD para estudar o comportamento hidrodinâmico das partículas de PE numa unidade de fluidização à escala piloto, sendo que não se considerou a reação de polimerização. Com este modelo previu-se o movimento das partículas de PE e a perda de pressão. Com fim a validar o modelo, simulou-se para duas velocidades diferentes: 3.3 m/s e 5.7 m/s. Relativamente à perda de pressão, os resultados obtidos demonstram consistência entre os dados experimentais obtidos na unidade de fluidização à escala piloto disponível no laboratório da faculdade e o valor teórico. Comparando o valor teórico com o valor experimental e o resultado da simulação, verifica-se um erro associado de 18.9% e 0.3%. O modelo desenvolvido foi acoplado com o PBM e foi simulado para um FBR escala industrial a uma velocidade de 0.38 m/s. Verificou-se que o modelo é capaz de representar corretamente o movimento da mistura com uma razoável precisão em relação à perda de pressão o resultado da simulação apresenta um erro de 1.7% relativamente ao valor teórico. Os resultados da simulação mostram ainda que o diâmetro médio das partículas aumenta no decorrer do tempo com uma taxa de crescimento de 1.62 μm/s, obtendo-se um diâmetro final de 545 μm .
Keywords: Polietileno, Dinâmica de fluidos computacional, Modelo de balanço populacional, Reator de leito fluidizado, Fluidização

Discussão: novembro 21, 2019, 9:0