Análise de risco de processo de polimerizações a partir da simulação térmica.

Juliana Issa Afonso

Resumo

Análises de risco de processos são feitas periodicamente em indústrias químicas, para identificar os perigos existentes e classificar os riscos envolvidos. As análises podem utilizar ferramentas para auxiliar o estudo dos riscos, porém para estimar o calor que será liberado durante uma reação química e as consequências envolvidas, essas ferramentas de análise possuem limitações. Uma opção é utilizar os dados cinéticos da reação e realizar a modelagem computacional, para realizar simulações de desvios da condição padrão de operação. Como exemplo de estudo de modelagem e simulação foi escolhida a polimerização do poli(metacrilato de metila) (PMMA) para a análise do perfil de energia térmica no cenário de aumento de 10, 50 e 100% na concentração do metacrilato de metila, e no cenário de falta de água de resfriamento. A polimerização acrílica é uma reação exotérmica com grande potencial energético, que deve ser realizada controlando a temperatura da reação. O objetivo da modelagem e simulação é mensurar o calor liberado durante a polimerização e propor barreiras de segurança para evitar reações fora de controle, ou mitigar os efeitos causados por ela. A modelagem proposta no trabalho, realizada no software Octave,
mostrou-se eficaz para estimar o calor que será liberado no caso de  desvios da condição padrão de operação, pois foi identificado que o aumento de temperatura estimado é de 1,6 a 2,6°C/min, portanto foi possível estabelecer que as barreiras de proteção deveriam atuar com aumentos de temperatura a partir de 5°C/min para prevenir reações fora do controle.

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