Otimização de um misturador estático para a produção de biodiesel

A fluidodinâmica computacional e uma tecnica que permite a analise de sistemas envolvendo o escoamento de fluidos. Atraves desta tecnica e possivel simular novas geometrias de equipamentos, bem como otimizar os ja utilizados. Neste trabalho, propoe-se o desenvolvimento de novas configuracoes para misturadores estaticos. Foram realizadas 27 simulacoes de um planejamento fatorial 24 com 3 pontos centrais e 8 pontos axiais variando o comprimento equivalente, a espessura, a altura das saliencias e a distância entre cada saliencia para obtencao do gradiente de velocidade como resposta. Foram obtidas duas configuracoes otimas. Com a dificuldade de usinagem da configuracao otima, foram propostas modificacoes para facilitar a construcao do misturador; assim, 14 configuracoes foram obtidas e a mais simples foi construida, para ser acoplada a um sistema de testes experimentais. Foram comparados os valores do gradiente de velocidade simulado e experimental. Foram construidos dois sistemas de reatores tubulares com e sem o misturador estatico construido para a realizacao dos experimentos de obtencao de biodiesel. Para estes experimentos foi realizado um planejamento fatorial 23, variando os seguintes parâmetros: razao alcool:oleo; concentracao de catalisador e temperatura. O misturador construido apresentou o valor do gradiente de velocidade de 2288,93s-1, sendo 4,01% inferior ao valor encontrado na simulacao (2384,61s-1). Apos os experimentos foi constatado que com a utilizacao do misturador a conversao em esteres e maior. A equacao obtida para o modelo empirico da conversao em ester (Y) teve um coeficiente de ajuste de 0,97 para o reator com tubo liso e 0,94 para o reator com misturador.