Modelos de simulação baseados em Dinâmica de Sistemas com Vensim ®

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Teoria e exercícios práticos de Dinâmica de Sistemas
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5.26. PROJETO DE UM REATOR QUÍMICO

Modelos de simulação baseados em Dinâmica de Sistemas com Vensim

Uma característica distintiva dos processos industriais é sua estrutura complexa, geralmente constituída por muitas etapas, cada uma das quais consta de numerosos subcomponentes. Sua descrição matemática gera equações que vão desde as muito simples até as muito complicadas.

Se soma a isto a falta de um exaustivo conhecimento das características dos subcomponentes, e o elevado grau de inter-relação entre as variáveis, gerador de não linearidades que dificultam a resolução exata das equações.

Deste modo, o projeto de plantas novas e a otimização de existentes, duas tarefas inerentes a atuação dos engenheiros de processo e projeto, requerem muitas vezes critérios intuitivos. No entanto, por razões de economia e segurança, é possível realizar excessivas simulações de laboratório ou em escala piloto, ou experimentar com plantas existentes.

Deste modo, a análise sistêmica e a criação de modelos de simulação dinâmica aparecem como uma forma muito atrativa de abordar o problema.

Características físico-químicas do processo considerado

O presente modelo simula o comportamento de um reator descontínuo, perfeitamente agitado, de volume constante, com um sistema de regulação da temperatura mediante uma bobina interior, onde acontece uma reação em fase gasosa de primeira ordem, do tipo:

A B + C

Na figura mostra-se um esquema simplificado do reator, com o agitador que assegura mistura perfeita e a bobina de resfriamento, pelo qual circula uma corrente de fluido de refrigeração a Tm, com um caudal suficiente para não experimentar uma significativa mudança de temperatura.

PROJETO DE UM REATOR QUÍMICO


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