Acta Scientiarum: Technology (Jul 2007)
Modelagem de um reator integral aplicado na reação de reforma a vapor de metano = Modeling of integral reactor applied methane steam reforming
Abstract
Freqüentemente, a validação de modelos matemáticos aplicados a reatores industriais esbarra na dificuldade de obtenção de medidas experimentais confiáveis. Uma maneira de contornar esta limitação corresponde à implantação de uma unidade em escala de bancada devidamente instrumentada, na qual são obtidos dados experimentais emcondições controladas. Neste contexto, foram efetuados ensaios em um reator integral de reforma a vapor de metano em escala de bancada, em diversas condições experimentais. As medidas de temperatura no leito foram efetuadas por meio de um termopar multiponto em seis posições axiais distintas, enquanto a composição do efluente do reator foi determinada por cromatografia gasosa. Estes dados experimentais foram comparados com as previsões de um modelo pseudo-homogêneo, unidimensional e dinâmico. Os resultados indicam que o modelo é adequado, sendo que tanto a atividade catalítica como a conversão são sensíveis à temperatura operacional, enquanto a temperatura do leito é praticamente insensível à vazão nas condições experimentais exploradas.Frequently, the validation of applied mathematical models of industrial reactors dash into the difficulty of obtaining reliable experimental data. A way to overcome this limitation is the proper use and operation or a in bench scale, experimental setup from whichexperimental data can be obtained in controlled conditions. In this context, experiments were carried out in an integral reactor of steam reform, in different experimental conditions. Thermocouples were placed along the catalyst bed to allow for temperature monitoring in six equally spaced and distinct positions of the reactor, the composition of the effluent of the reactor was determined by gas chromatography. These experimental data were compared with the theoretical results of a pseudo-homogeneous one-dimensional,dynamic mathematical model. The results indicate that the model can successfully describe the experimental data set and the catalytic activity and the conversion are sensitive to variations of the operational temperature, while the temperature of the bed is practically constant to the flow variations in the explored experimental conditions.
