Modelagem e simulação numéricas de membranas para separação de gases em estado supercrítico

• Processo: 22/14357-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2023
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Bruno Souza Carmo
• Beneficiário: Flávio Silva Ferro
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Empresa: Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP)
• Vinculado ao auxílio: 20/15230-5 - Centro de Pesquisa e Inovação de Gases de Efeito Estufa - RCG2I, AP.PCPE
• Assunto(s): Membranas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Estado Supercrítico | membranas | Modelagem e simulação numéricas | Separação de gases | Separação de gases

Resumo

O uso de membranas para separação de gases vem aumentando devido às suas diversas qualidades. O processo de separação de gases torna-se uma necessidade na recuperação de hidrogênio e hélio, remoção de SO2 e CO2 do gás natural, entre outros usos. A utilização de membranas nestes processos pode torná-los mais baratos quando comparados a outras tecnologias e tem fácil escalabilidade. Esta pesquisa explora o uso de membranas na separação de gases em estado supercrítico, pois o assunto ainda é pouco explorado, e verifica a influência de parâmetros geométricos em módulos de membrana com o objetivo de otimizar o processo. Para tanto, serão utilizados modelos e simulações de Dinâmica de Fluidos Computacional (CDF), empregando o método dos elementos finitos e implementados no software comercial COMSOL. Com este modelo, avaliaremos o desempenho de separação da membrana para diferentes condições de operação e otimizaremos o projeto básico do feixe de membranas.