Banca de DEFESA: LEONARDO DANTAS DE SOUZA NETTO
15/04/2015 21:48
O hidrogênio tem sua principal produção a partir da reação reforma a vapor. Devido às características desta reação, para se alcançar conversões razoáveis são necessárias altas temperaturas e pressões em reatores convencionais. A literatura apresenta propostas de utilização de reatores com membrana com o intuito de deslocar o equilíbrio termodinâmico, favorecendo maiores conversões, em menores temperaturas operacionais. Neste cenário, o presente trabalho propõe a simulação de um reator com membrana para produção de hidrogênio a partir da reação de reforma a vapor através do software ANSYS/CFX® e a otimização realizada pelo método do enxame de partícula implementado via Fortran. Inicialmente, foi elaborada a geometria e um estudo de convergência de malha foi realizado. O modelo foi validado baseado em dados experimentais disponíveis na literatura. Em seguida, um estudo paramétrico foi realizado, no qual foram estipuladas as melhores condições operacionais e, por fim, o reator foi otimizado, testando quatro funções objetivos diferentes. A partir do método de enxame de partícula foi possível determinar as condições operacionais ótimas fornecendo quase 100% da conversão de metano e recuperação de hidrogênio.
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