Desenvolvimento de um separador supersônico de gases

• Processo: 16/16157-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2016
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2017
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: José Roberto Simões Moreira
• Beneficiário: Rafael Nass de Andrade
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Fenômenos de transporte Processos de separação Escoamento supersônico Gás natural Dióxido de carbono Nitrogênio Modelagem computacional Modelos teóricos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Co2 | Gás natural | Metano | método schlieren | Separador | supersônico | Escoamento Compressível

Resumo

Grandes quantidades de CO2 e outras impurezas nas diversas fontes de gás natural, como poços de petróleo e biodigestores, constituem uma limitação energética dessas fontes. Principalmente no contexto do pré-sal, cujas reservas de gás apresentam teores de CO2 na composição da ordem de 60%. O desenvolvimento de um sistema compacto, eficiente, de manutenção reduzida e que possa ser aplicado a grandes profundidades é premente. O presente projeto visa otimizar o processo de separação de componentes do gás natural por meio do desenvolvimento de um separador supersônico ajustável e de uma bancada de testes associada, possibilitando o estudo do efeito de certas variações geométricas do separador na eficácia da separação de misturas com composições variáveis de CO2. Na fase de desenvolvimento, será usada apenas uma mistura dióxido de carbono e nitrogênio, gases abundantemente utilizados em ensaios por sua disponibilidade e segurança. A bancada experimental é de fundamental importância para a validação de modelos teóricos e computacionais, uma vez que a interação de fenômenos de mudança de fase, compressibilidade, entre outros complicam tais análises. Sua característica ajustável ainda permite o estudo de optimização, relacionando para cada entrada qual geometria maximiza a separação dos componentes desejados.