Flutuações estocásticas para a distribuição de tempos de residência em um reator tubular de polimerização

Abstract

A caracterização da fluidodinâmica de um reator tubular de polimerização foi realizada através da técnica de resposta a estímulo, sendo usada a perturbação com traçador. As curvas obtidas (F(t)) como respostas às perturbações tipo degrau com traçador indicam que pode ocorrer comportamento fluidodinâmico complexo com modos aleatórios, pois são observadas oscilações da resposta F(t) em torno do valor 1, mesmo quando se mantêm as mesmas condições experimentais. Para explicar o comportamento oscilatório na segunda parte de F(t) foi proposto um modelo estocástico. Três são os parâmetros que compõem o modelo: a espessura da camada estagnada junto ao reator: representada pela posição radial no reator em que se posiciona a camada (sigma); o intervalo de tempo em que ocorrem mudanças aleatórias na velocidade: (Dt); e a velocidade máxima de escoamento que a camada lenta pode alcançar junto à parede: (vm2). O modelo estocástico representa bem os dados experimentais obtidos, com conjuntos de parâmetros semelhantes nos vários experimentos, fatos que validam o modelo.

Modeling an annular flow tubular reactor

“…The experimental data were collected from three tubular reactors in which polymerization solutions flowed (Vianna Jr. et al, 2006, 2007. The fluid dynamics were evaluated using a degree step perturbation, and the experimental conditions indicated a closed boundary condition should be assumed.…”

“…The authors estimated a micro-mixing parameter from observed fluctuations of pulse and step inputs, and the interchange with the mean (IEM) model and coalescence and dispersion model tracking tracer concentration at a single point, as may be seen in the turbulent velocity fluctuations; a very interesting stochastic model was thus developed. Vianna Jr. et al (2006, 2007 proposed a simple stochastic flow model to represent three tubular solution polymerization reactors. The authors assumed that a viscous polymer layer was formed in proximity to the reactor walls and that plugs of polymer material were randomly released during operation.…”

“…The objective of this article was to generate residence time distributions that can imitate the random behavior of volume elements as have been observed elsewhere (Vianna Jr. et al, 2006, 2007. The random flow is composed of two layers; one is considered light and the other heavy.…”

“…The tracer concentration variations (Vianna Jr. et al, 2006, 2007 can be treated by the same procedure used by Reynolds for turbulence, in which all quantities are expressed as the sum of mean and fluctuating parts…”

Initial Study of Electrospinning PCL/PLLA Blends

“…The polymer PLLA was synthesized by opening of cyclic dimer of lactic acid (lactide), with the objective of obtaining high molecular weight polymer [13].…”