162
Anexo C – Programa Simulador
% Arquivo de script: simulador.m
% Arquivo de script: simulador.m% Arquivo de script: simulador.m
% Arquivo de script: simulador.m
%
%%
%
% Propósito: Este programa tem como objetivo simular um reator de leito
% Propósito: Este programa tem como objetivo simular um reator de leito% Propósito: Este programa tem como objetivo simular um reator de leito
% Propósito: Este programa tem como objetivo simular um reator de leito
% fluidizado borbulhante na região do leito e na região do freeboard
% fluidizado borbulhante na região do leito e na região do freeboard% fluidizado borbulhante na região do leito e na região do freeboard
% fluidizado borbulhante na região do leito e na região do freeboard
%
%%
%
% Especieis envolvidas
% Especieis envolvidas% Especieis envolvidas
% Especieis envolvidas
%
%%
%
% 1
% 1 % 1
% 1 -
--
- Eteno
Eteno Eteno
Eteno
% 2
% 2 % 2
% 2 -
--
- Acido
Acido Acido
Acido Clorídrico
Clorídrico Clorídrico
Clorídrico
% 3
% 3 % 3
% 3 -
--
- Água
Água Água
Água
% 4
% 4 % 4
% 4 -
--
- Oxigênio
Oxigênio Oxigênio
Oxigênio
% 5
% 5 % 5
% 5 -
--
- Dicloretano
Dicloretano Dicloretano
Dicloretano
% 6
% 6 % 6
% 6 -
--
- Nitrogenio
Nitrogenio Nitrogenio
Nitrogenio
%
%%
%
%
%%
%--------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------
% Defincao das constantes/propriedades fisicas
% Defincao das constantes/propriedades fisicas% Defincao das constantes/propriedades fisicas
% Defincao das constantes/propriedades fisicas
%
%%
%---------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------
----------------------------------
-----------------
% N1F,N2F,N3F,N4F,N5F
% N1F,N2F,N3F,N4F,N5F % N1F,N2F,N3F,N4F,N5F
% N1F,N2F,N3F,N4F,N5F ----
--------
---- Vazoes molares dos componentes na entrada do
Vazoes molares dos componentes na entrada do Vazoes molares dos componentes na entrada do
Vazoes molares dos componentes na entrada do
% reator (Kgmol/s)
% reator (Kgmol/s)% reator (Kgmol/s)
% reator (Kgmol/s)
% N1e,N2e,N3e,N4e,N5e
% N1e,N2e,N3e,N4e,N5e % N1e,N2e,N3e,N4e,N5e
% N1e,N2e,N3e,N4e,N5e ----
--------
---- Vazoes molares dos componentes na fase emulsão
Vazoes molares dos componentes na fase emulsão Vazoes molares dos componentes na fase emulsão
Vazoes molares dos componentes na fase emulsão
% (Kgmol/s)
% (Kgmol/s)% (Kgmol/s)
% (Kgmol/s)
% N1b,N2b
% N1b,N2b% N1b,N2b
% N1b,N2b,N3b,N4b,N5b
,N3b,N4b,N5b ,N3b,N4b,N5b
,N3b,N4b,N5b ----
--------
---- Vazoes molares dos componentes na fase bolha
Vazoes molares dos componentes na fase bolha Vazoes molares dos componentes na fase bolha
Vazoes molares dos componentes na fase bolha
% (kgmol/s)
% (kgmol/s)% (kgmol/s)
% (kgmol/s)
% Te
% Te % Te
% Te ----
--------
---- Temperatura da fase emulsao (K)
Temperatura da fase emulsao (K) Temperatura da fase emulsao (K)
Temperatura da fase emulsao (K)
% R
% R % R
% R ----
--------
---- Constante universal dos gases 8314 (J/Kgmol.K)=(pa.m3/Kgmol.K)
Constante universal dos gases 8314 (J/Kgmol.K)=(pa.m3/Kgmol.K) Constante universal dos gases 8314 (J/Kgmol.K)=(pa.m3/Kgmol.K)
Constante universal dos gases 8314 (J/Kgmol.K)=(pa.m3/Kgmol.K)
% Ka
% Ka % Ka
% Ka ----
--------
---- Constante de equilibri
Constante de equilibri Constante de equilibri
Constante de equilibrio da adsorcao (m3/Kgmol);
o da adsorcao (m3/Kgmol);o da adsorcao (m3/Kgmol);
o da adsorcao (m3/Kgmol);
% Cc
% Cc % Cc
% Cc ----
--------
---- Concentracao de cloreto cuprico no catalisador (Kgmol/m3.cat)
Concentracao de cloreto cuprico no catalisador (Kgmol/m3.cat) Concentracao de cloreto cuprico no catalisador (Kgmol/m3.cat)
Concentracao de cloreto cuprico no catalisador (Kgmol/m3.cat)
% Psi
% Psi % Psi
% Psi ----
--------
---- Esfericidade da particula de catalisador (admensional)
Esfericidade da particula de catalisador (admensional) Esfericidade da particula de catalisador (admensional)
Esfericidade da particula de catalisador (admensional)
% g
% g % g
% g ----
--------
---- Acelaracao da gravidade (m/s2)
Acelaracao da gravidade (m/s2) Acelaracao da gravidade (m/s2)
Acelaracao da gravidade (m/s2)
% m
% m % m
% m ----
--------
---- Vazões mássicas dos reagentes
Vazões mássicas dos reagentes Vazões mássicas dos reagentes
Vazões mássicas dos reagentes (Kg/s)
(Kg/s)(Kg/s)
(Kg/s)
% M
% M % M
% M ----
--------
---- Peso moleculares dos reagentes e produtos (Kgmol)
Peso moleculares dos reagentes e produtos (Kgmol) Peso moleculares dos reagentes e produtos (Kgmol)
Peso moleculares dos reagentes e produtos (Kgmol)
% DENs
% DENs % DENs
% DENs ----
--------
---- Massa especifica do catalisador (Kg/m3)
Massa especifica do catalisador (Kg/m3) Massa especifica do catalisador (Kg/m3)
Massa especifica do catalisador (Kg/m3)
% dp
% dp % dp
% dp ----
--------
---- Diametro da particula de catalisador (m)
Diametro da particula de catalisador (m) Diametro da particula de catalisador (m)
Diametro da particula de catalisador (m)
% Tref
% Tref % Tref
% Tref ----
--------
---- Temperatura de referencia (K)
Temperatura de referencia (K) Temperatura de referencia (K)
Temperatura de referencia (K)
% Tc
% Tc % Tc
% Tc ----
--------
---- Temperaturas criticas d
Temperaturas criticas d Temperaturas criticas d
Temperaturas criticas dos componentes (K)
os componentes (K)os componentes (K)
os componentes (K)
% Pc
% Pc % Pc
% Pc ----
--------
---- Pressoes criticas dos componentes (Pa)
Pressoes criticas dos componentes (Pa) Pressoes criticas dos componentes (Pa)
Pressoes criticas dos componentes (Pa)
% Zc
% Zc % Zc
% Zc ----
--------
---- Fator de compressibilidade critico(admensional)
Fator de compressibilidade critico(admensional) Fator de compressibilidade critico(admensional)
Fator de compressibilidade critico(admensional)
% Vc
% Vc % Vc
% Vc ----
--------
---- Volume crítico (m3/Kgmol);
Volume crítico (m3/Kgmol); Volume crítico (m3/Kgmol);
Volume crítico (m3/Kgmol);
% Dp
% Dp % Dp
% Dp ----
--------
---- Momento dipolar (admensional);
Momento dipolar (admensional); Momento dipolar (admensional);
Momento dipolar (admensional);
% At
% At % At
% At ----
--------
---- Area da secao transversal d
Area da secao transversal d Area da secao transversal d
Area da secao transversal do leito (m2)
o leito (m2)o leito (m2)
o leito (m2)
% uo
% uo % uo
% uo ----
--------
---- Velocidade superficial do gas (m/s)
Velocidade superficial do gas (m/s) Velocidade superficial do gas (m/s)
Velocidade superficial do gas (m/s)
% P
% P % P
% P ----
--------
---- Pressao no interior do reator (Pa)
Pressao no interior do reator (Pa) Pressao no interior do reator (Pa)
Pressao no interior do reator (Pa)
% TMF
% TMF % TMF
% TMF ----
--------
---- Temperatura média da corrente de alimentacao (K)
Temperatura média da corrente de alimentacao (K) Temperatura média da corrente de alimentacao (K)
Temperatura média da corrente de alimentacao (K)
% Tref
% Tref % Tref
% Tref ----
--------
---- Temperatura de referência (K)
Temperatura de referência (K) Temperatura de referência (K)
Temperatura de referência (K)
% Aw
% Aw % Aw
% Aw ----
--------
---- Area da serpentina para troc
Area da serpentina para troc Area da serpentina para troc
Area da serpentina para troca termica (m2)
a termica (m2)a termica (m2)
a termica (m2)
% V
% V % V
% V ----
--------
---- Volumes atomicos difusionais(Angstron)
Volumes atomicos difusionais(Angstron) Volumes atomicos difusionais(Angstron)
Volumes atomicos difusionais(Angstron)
% Kg
% Kg % Kg
% Kg ----
--------
---- Condutividade termica do fluido na emulsão (J/m.s.K)
Condutividade termica do fluido na emulsão (J/m.s.K) Condutividade termica do fluido na emulsão (J/m.s.K)
Condutividade termica do fluido na emulsão (J/m.s.K)
% hw
% hw % hw
% hw ----
--------
---- Coeficiente de pelicula emulsão (J/m2.s.K);
Coeficiente de pelicula emulsão (J/m2.s.K); Coeficiente de pelicula emulsão (J/m2.s.K);
Coeficiente de pelicula emulsão (J/m2.s.K);
% r1
% r1 % r1
% r1 ----
--------
---- Velocidade da reação principal baseado no vol.de cata
Velocidade da reação principal baseado no vol.de cata Velocidade da reação principal baseado no vol.de cata
Velocidade da reação principal baseado no vol.de catalisador
lisadorlisador
lisador
% (Kgmol/s.m3cat)
% (Kgmol/s.m3cat)% (Kgmol/s.m3cat)
% (Kgmol/s.m3cat)
% hi
% hi % hi
% hi ----
--------
---- Coeficiente de pelicula no interior do tubo (J/m2.s.K);
Coeficiente de pelicula no interior do tubo (J/m2.s.K); Coeficiente de pelicula no interior do tubo (J/m2.s.K);
Coeficiente de pelicula no interior do tubo (J/m2.s.K);
% L
% L % L
% L ----
--------
---- Comprimento do tubo de troca termica (m);
Comprimento do tubo de troca termica (m); Comprimento do tubo de troca termica (m);
Comprimento do tubo de troca termica (m);
% ri
% ri % ri
% ri ----
--------
---- Raio interno do tubo de troca térmica (m);
Raio interno do tubo de troca térmica (m); Raio interno do tubo de troca térmica (m);
Raio interno do tubo de troca térmica (m);
% re
% re % re
% re ----
--------
---- Raio externo do tubo de tro
Raio externo do tubo de tro Raio externo do tubo de tro
Raio externo do tubo de troca térmica (m);
ca térmica (m);ca térmica (m);
ca térmica (m);
% Kt
% Kt % Kt
% Kt ----
--------
---- Condutividade termica do tubo (?);
Condutividade termica do tubo (?); Condutividade termica do tubo (?);
Condutividade termica do tubo (?);
% U
% U % U
% U ----
--------
---- Coeficiente global de troca termica (J/m2.s.K);
Coeficiente global de troca termica (J/m2.s.K); Coeficiente global de troca termica (J/m2.s.K);
Coeficiente global de troca termica (J/m2.s.K);
% Tw
% Tw % Tw
% Tw ----
--------
---- Temperatura media da agua de resfriamento (K);
Temperatura media da agua de resfriamento (K); Temperatura media da agua de resfriamento (K);
Temperatura media da agua de resfriamento (K);
% w
% w % w
% w ----
--------
---- Massa do catalisador (Kg);
Massa do catalisador (Kg); Massa do catalisador (Kg);
Massa do catalisador (Kg);
%
%%
%
%
%%
%----------------------------
--------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------
% Definicao das variaveis fisico
% Definicao das variaveis fisico% Definicao das variaveis fisico
% Definicao das variaveis fisico-
--
-quimicas e termodinamicas
quimicas e termodinamicasquimicas e termodinamicas
quimicas e termodinamicas
%
%%
%--------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------
% y1F,y2F,y3F,y4F,y5F
% y1F,y2F,y3F,y4F,y5F % y1F,y2F,y3F,y4F,y5F
% y1F,y2F,y3F,y4F,y5F ----
--------
---- Fracao molar dos componentes na entrada
Fracao molar dos componentes na entrada Fracao molar dos componentes na entrada
Fracao molar dos componentes na entrada
%
% %
% (admensional)
(admensional) (admensional)
(admensional)
% y1e,y2e,y3e,y4e,y5e
% y1e,y2e,y3e,y4e,y5e % y1e,y2e,y3e,y4e,y5e
% y1e,y2e,y3e,y4e,y5e ----
--------
---- Fracao molar dos componentes na emulsao
Fracao molar dos componentes na emulsao Fracao molar dos componentes na emulsao
Fracao molar dos componentes na emulsao
% (admensional)
% (admensional)% (admensional)
% (admensional)
% DENgF
% DENgF % DENgF
% DENgF ----
--------
---- Densidade media dos gases na entrada do reator (Kg/m3)
Densidade media dos gases na entrada do reator (Kg/m3) Densidade media dos gases na entrada do reator (Kg/m3)
Densidade media dos gases na entrada do reator (Kg/m3)
% DENgo
% DENgo % DENgo
% DENgo ----
--------
---- Densidade media dos gases na sa
Densidade media dos gases na sa Densidade media dos gases na sa
Densidade media dos gases na saida do reator (Kg/M3)
ida do reator (Kg/M3)ida do reator (Kg/M3)
ida do reator (Kg/M3)
% DENgl
% DENgl % DENgl
% DENgl ----
--------
---- Densidade meida dos gases no leito fluidizado (Kg/m3)
Densidade meida dos gases no leito fluidizado (Kg/m3) Densidade meida dos gases no leito fluidizado (Kg/m3)
Densidade meida dos gases no leito fluidizado (Kg/m3)
% CpgF
% CpgF % CpgF
% CpgF ----
--------
---- Capacidade calorifica molar media do gas na entrada do reator
Capacidade calorifica molar media do gas na entrada do reator Capacidade calorifica molar media do gas na entrada do reator
Capacidade calorifica molar media do gas na entrada do reator
% (J/Kgmol.K)
% (J/Kgmol.K)% (J/Kgmol.K)
% (J/Kgmol.K)
% Cpgo
% Cpgo % Cpgo
% Cpgo ----
--------
---- Capacidade calorifica molar media do gas na saida
Capacidade calorifica molar media do gas na saida Capacidade calorifica molar media do gas na saida
Capacidade calorifica molar media do gas na saida do reator
do reator do reator
do reator
% (J/Kgmol.K)
% (J/Kgmol.K)% (J/Kgmol.K)
% (J/Kgmol.K)
% Cpgl
% Cpgl % Cpgl
% Cpgl ----
--------
---- Capacidade calorifica molar media dos gases no leito
Capacidade calorifica molar media dos gases no leito Capacidade calorifica molar media dos gases no leito
Capacidade calorifica molar media dos gases no leito
% fluidizado (J/Kgmol.K);
% fluidizado (J/Kgmol.K);% fluidizado (J/Kgmol.K);
% fluidizado (J/Kgmol.K);
% mi
% mi % mi
% mi ----
--------
---- Viscosidade dos gases no leito fluidizado (Pa.s)
Viscosidade dos gases no leito fluidizado (Pa.s) Viscosidade dos gases no leito fluidizado (Pa.s)
Viscosidade dos gases no leito fluidizado (Pa.s)
% DH
% DH % DH
% DH ----
--------
---- Calor da reacao (J/Kgmol.)
Calor da reacao (J/Kgmol.) Calor da reacao (J/Kgmol.)
Calor da reacao (J/Kgmol.)
% Di
% Di % Di
% Di -
--
----
------
--- Difusividade dos componentes na mistura (m2/s)
Difusividade dos componentes na mistura (m2/s) Difusividade dos componentes na mistura (m2/s)
Difusividade dos componentes na mistura (m2/s)
%
%%
%
%
%%
%--------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------
% Definicao dos parametros hidrodinamicos e coeficientes de trasferência
% Definicao dos parametros hidrodinamicos e coeficientes de trasferência% Definicao dos parametros hidrodinamicos e coeficientes de trasferência
% Definicao dos parametros hidrodinamicos e coeficientes de trasferência
%
%%
%-----------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------
---------------------
% Qo
% Qo % Qo
% Qo ----
--------
---- Vazao volumetrica na saida da fase emulsao (m3/s)
Vazao volumetrica na saida da fase emulsao (m3/s) Vazao volumetrica na saida da fase emulsao (m3/s)
Vazao volumetrica na saida da fase emulsao (m3/s)
% Qb
% Qb % Qb
% Qb ----
--------
---- Vazao volumetrica na regiao de bolha (m3/s)
Vazao volumetrica na regiao de bolha (m3/s) Vazao volumetrica na regiao de bolha (m3/s)
Vazao volumetrica na regiao de bolha (m3/s)