CÁLCULO DA PERDA DE CARGA EM UM DISPOSITIVO MICROFLUIDICO DESTINADO A PRODUÇÃO DE BIODIESEL UTILIZANDO CALOR REJEITADO

Resumo

Introdução: O uso descontrolado do combustível fóssil contribui para a poluição ambiental. Uma alternativa para este problema é a utilização de combustíveis como o biodiesel, que é produzido através da reação de transesterificação de óleos vegetais e álcoois, em reatores a batelada, que exige tempos de reação e temperaturas elevadas. Os microrreatores melhoram a eficiência de produção, intensificando a transferência de calor e massa e permitindo alcançar altas taxas de reação em baixos tempos de reação. Objetivo: Neste sentido, Costa Junior et. al.(2019) desenvolveram um dispositivo microfluidico destinado a produção de biodiesel composto por múltiplos microrreatores acoplados a múltiplos microtrocadores de calor. Assim, o objetivo deste trabalho é calcular a perda de carga no dispositivo microfluidico destinado a produção de biodiesel composto por múltiplos microrreatores acoplados a descrito por Costa Junior et. al.(2019) e estimar a perda de carga em um sistema composto por 50 microdispositivos. Materiais eMétodos: Inicialmente foi calculada a perda de carga em um único microrreator e em um único microtrocador de calor, depois para o dispositivo microfluidico contendo 10 microrreatores e 11 microtrocadores de calor e, por fim, foi estimado a perda de carga para um sistema contendo 50 dispositivos microfluidicos. As perdas de carga foram calculadas considerando a síntese de biodiesel do óleo de soja e do etanol a uma razão molar álcool/óleo de 20/1 e o tempo de residência de 35 segundos.  Resultados: A perda de carga em um único microrreator foi de 35,3kPa para o óleo, 11kPa para o álcool e 0,11kPa para o microtrocador de calor. A perda de carga no dispositivo com 10microrreatores e 11microtrocadores de calor foi de 36,2kPa para o óleo, 11kPa para o álcool e 0,13kPa nos microtrocadores de calor. Para o sistema composto com 50 dispositivos estima-se uma perda de carga igual a de um único dispositivo, pois esses dispositivos estarão em paralelo. Entretanto, as vazões serão aumentadas 50 vezes Considerações Finais: O cálculo da perda de carga auxiliará na seleção do sistema de bombeamento para o sistema microfluidico destinado a produção de biodiesel composto por 50 microdispositivos, o que configura uma usina portátil de biodiesel.