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Title: Modelagem e simulação de reatores de PVC: aplicação ao dimensionamento de sistemas de alívio de pressão de emergência.
Other Titles: Modeling and simulation of PVC reactors: application to the design of emergency pressure relief systems.
???metadata.dc.creator???: BROOMAN, John Henry Percival.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: BRITO, Romildo Pereira.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: FOSSY, Michel François.
???metadata.dc.contributor.referee1???: CARVALHO, Fred de Oliveira.
???metadata.dc.contributor.referee2???: MACIEL FILHO, Rubens.
Keywords: Modelagem;Modelado;Modeling;Simulação;Simulation;Simulación;Reatores;Reactores;Reactors;Polimerização;Polymerization;Polimerización;Segurança;Seguridad;Safety
Issue Date: 27-Mar-2003
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: BROOMAN, John Henry Percival. Modelagem e simulação de reatores de PVC: aplicação ao dimensionamento de sistemas de alívio de pressão de emergência. 2003. (Dissertação de Mestrado em Engenharia Química), Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2003.
???metadata.dc.description.resumo???: A capacidade de controle requerida por uma indústria, quando vista de modo global, vai além de meramente manter as condições desejadas de processo e produção. É necessária também capacidade de controle em situações emergenciais, de modo a mitigar seus efeitos e evitar consequências desastrosas. Dentre os diversos níveis de controle, ou de segurança, em último lugar na ordem de demanda, encontra-se o sistema de alívio de pressão de emergência. Sua função básica é dirigir o material aliviado a um ponto, condição ou tratamento seguros, impedindo que os equipamentos protegidos venham a romper-se. O projeto de sistemas de alívio de pressão de emergência, devido aos seus aspectos de alto risco e responsabilidade social, vem sendo sistematizado há décadas. Um código bastante utilizado é o API RP-520 Sizing, Selection, and Instalation of Pressure-Relieving Devices in Refinerie. O tema de métodos para projeto de sistema de alívio gás-líquido continua ainda em evolução, com, por exemplo, trabalhos recentes por Leung (1996), Lenzing et alli (1998) e Darby (2000, 2001 e 2002). Para determinar qual deve ser a capacidade do sistema de alívio para que a integridade das instalações seja mantida, é necessário um modelo do processo em curso no momento do acionamento do sistema de alívio. Um programa de dimensionamento de válvula de alívio de pressão de emergência foi desenvolvido para reatores de polimerização de cloreto de vinila, pelo acoplamento de um modelo cinético a um modelo de escoamento bifásico. O modelo cinético, de reações homogéneas em duas fases em equilíbrio, é baseado em Xie et alli (Polymer, vol. 32, n° 3, pp. 537-557, 1991), e inclue regime semi-batelada e programação de temperatura. O modelo de escoamento utilizado foi o consagrado Método Omega. O modelo implementado reproduz qualitativamente os eventos esperados. A implementação do modelo na plataform a Mathcad, já incluindo técnicas de semi-batelada e programação de temperatura, permite que seja facilmente utilizado na indústria, tanto para dimensionamento de sistemas de alívio de pressão quanto para otimização de práticas operacionais e treinamento.
Abstract: The requirements for control in an industrial plant in a global point of view goes beyond simply keeping the desired process conditions and production rate. A capacity for emergency control is also required to mitigate the effects and avoid disatrous consequences. Last in order of demand there's the pressure emergency relief system. Its basic function is to direct process streams to a safe destination, condition or treatment avoiding rupture of the equipments. The design of relief systems, due to associated high risk and social responsability, has been improved over decades. A much used code is the API RP-520 "Sizing, Selection, and Instalation of Pressure-Relieving Devices in Refinerie". For two-phase relief the subject is still in development today, for example by Leung, Lenzing and Darby. To design a relief system capacity required for equipment safety, a model of the process at the emergency moment is necessary. A computer program for relief valve capacity design was developed for vinyl chloride polimerization reactors, coupling a kinetic model with a two-phase flow model. The kinetic model for homogeneous reactions in two phases in equilibrium is based on Xie et alli (Polymer, vol. 32, n° 3, pp. 537-557, 1991) and includes semibatch feed and temperature programing. The flow model used is the well established Omega Method. The model reproduces qualitatively the expected events. The use of the Mathcad platform including semibatch features and temperature programing easies its use in the industry for relief design, operations optimization and training.
Keywords: Modelagem
Modelado
Modeling
Simulação
Simulation
Simulación
Reatores
Reactores
Reactors
Polimerização
Polymerization
Polimerización
Segurança
Seguridad
Safety
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia química
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/3372
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química

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