Otimização de um reator continuo para a produção de biodiesel

Abstract

O biodiesel é definido como uma mistura de monoesteres metílicos ou etílicos obtidos a partir de óleos vegetais ou gorduras animais. A produção deste combustível pode ser realizada através da transesterificação por catálise homogênea. A produção em escala industrial é realizada em reatores CSTR (continuous stirred-tank reactor) ou em reatores PFR (plug flow reactor). O reator PFR apresenta vantagens em relação ao reator CSTR, devido ao fato desse primeiro apresentar um tamanho muito menor que o segundo para uma mesma conversão dos reagentes. A fluidodinâmica em reatores interfere diretamente na conversão da reação, esta análise torna-se complexa, devido ao tipo de material (geralmente estruturas metálicas) dos reatores que não permitem visualizar as zonas mortas e linhas de corrente. Neste trabalho, foi realizado a modelagem e simulação para otimização de um reator tubular para produção de biodiesel utilizando o software ANSYS CFX. Foram simuladas 27 geometrias de reatores. Os resultados obtidos foram satisfatórios e duas geometrias apresentaram maior destaque nos valores do gradiente de velocidade.