Aprimoramento de técnicas para a caracterização fluidodinâmica de colunas de bolhas em macro e meso escalas

• Processo: 25/00445-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Gabriela Cantarelli Lopes
• Beneficiário: Matheus Molina Rodrigues
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Dinâmica dos fluidos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Coluna de bolhas | fluidodinâmica | Macro escala | meso escala | Reatores multifásicos | Técnicas de medição | Fluidodinâmica em colunas de bolhas

Resumo

Colunas de bolhas consistem em equipamentos onde um gás é injetado continuamente por um distribuidor e permeia por um líquido ou uma lama, que pode estar estática ou em movimento. Esse gás se dispersa no líquido na forma de bolhas, promovendo um contato íntimo entre as fases gasosa e líquida. Por possuírem boa seletividade e conversão, baixo custo e fácil construção, reatores de colunas de bolhas são utilizados em diversos processos na indústria, tais como a síntese de Fischer Tropsch, a produção de metanol e dimetil éter, o tratamento de resíduos biológicos, a produção de compostos clorados alifáticos e aromáticos, entre outros. Todavia, possuem fluidodinâmica complexa e, características geométricas e operacionais destes reatores, podem influenciar no formato e distribuição das bolhas, afetando diretamente o processo. Como o projeto e operação desses reatores dependem do conhecimento da interação entre as fases em diferentes escalas, é proposto, neste projeto, o estudo e aperfeiçoamento de técnicas de medição em macro e meso escalas, buscando propor e implementar procedimentos de baixo custo, mas que permitam o estudo da influência de parâmetros geométricos e de condições operacionais sobre os padrões do escoamento. Na macro escala serão avaliadas técnicas para a medição da retenção global de gás. Já na meso escala, serão implementados procedimentos para a avaliação do diâmetro, formato, velocidade e dispersão das bolhas. Espera-se implementar técnicas e ferramentas acessíveis para o estudo do escoamento em colunas de bolhas, mas que permitam uma avaliação do escoamento em diferentes escalas.