REACTORES GÁS-LÍQUIDO REACTORES GÁS-LÍQUIDO DOEU, J.Vasconcelos, Fevº 2003
REACTORES C/ AGITADORES caso REACTORES C/ AGITADORES (Tanque c/ Agitação)
Equação de balanço do transporte: O parâmetro característico do transporte de massa gás-líquido nos equipamentos é o produto KL.a Equação de balanço do transporte: Área desta bolha KL C* C volume líquido V área de todas as bolhas desconhecida! KLa = KL . Área total das bolhas Volume total área específica a KLa
KLa depende da potência dissipada Pg e do caudal de gás Qg log KLa Qg log Pg
Potência dissipada por agitadores com pás tradicionais Pg N constante Qg
Problema: eficiência do transporte de energia reflecte-se no transporte de massa KLa máximo potência instalada Pg défice potência dissipada KLa actual Qg
como aumentar o KLa aumentar N potência Pg instalada Qg KLa máximo KLa maior aumentar N KLa actual Qg
optimização da operação critérios: 1º. eficiência máxima a custo constante ou 2º. custo mínimo a eficiência constante
Curvas de Potência total constante Potencia total = Pot.agitação (Pg) + Pot.compressão (Qg) Ptotal = f(N,Qg) redução Ptotal constante Qg
combinações c/ mesmos custos de energia! Ptotal = f(N,Qg) diferentes combinações N - Qg para mesma Potência total combinações c/ mesmos custos de energia! Ptotal constante Qg
Curvas de KLa constante KLa = f(N,Qg) aumento KLa constante Qg
mas diferentes custos de energia! KLa pretendido e variáveis operatórias N KLa = f(N,Qg) KLa constante diferentes combinações N - Qg para mesmo KLa mas diferentes custos de energia! Qg
1ª possibilidade de optimização maximizar KLa a custo constante N KLa máximo a Ptotal constante N óptimo Ptotal constante Qg óptimo Qg
2ª possibilidade de optimização minimizar custos a KLa constante N N’ óptimo Ptotal mínima KLa constante Q’g óptimo Qg Refª: Optimisation of agitation and aeration in fermenters Bioprocess Engineering 14 (1996), 119-123