Modelo multifásico multicomponente do reator de leito fluidizado para desnitração do nitrato de uranila hexahidratado

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Ferreira Junior, Emanoel do Nascimento
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Reator de leito fluidizado; Modelo matemático; Desnitração; Nitrato de uranila hexahidratado; Combustível nuclear; Engenharia Metalúrgica; Produçao intelectual; Fluidized bed; Mathematical model; Denitration
• Link de acesso: http://app.uff.br/riuff/handle/1/26920

A Indústrias Nucleares do Brasil (INB) atua no Ciclo do Combustível Nuclear – CCN, da mineração à fabricação do elemento combustível, e tem buscado obter total autonomia das etapas sob sua responsabilidade. Atualmente a INB executa ou compra parte destes serviços, onde as etapas de Conversão em UF6 e parte do Enriquecimento isotópico são realizadas no exterior. Isto posto, estudos devem ser desenvolvidos para subsidiar a nacionalização e consolidação destas etapas, em escala industrial, em especifico a etapa de Conversão. Neste contexto, este trabalho propõe o desenvolvimento de um modelo matemático capaz de avaliar a etapa de produção de trióxido de urânio (UO3) em leito fluidizado por desnitração térmica do nitrato de uranila hexahidratado – NUH. A desnitração é uma das importantes fases de processamento químico que integram a etapa de Conversão e é uma tecnologia que o Brasil não possui. O modelo desenvolvido é transiente em 3D, acopla as equações de quantidade de movimento, balanço de massa e energia, e considera os efeitos de turbulência através do modelo k­ɛ. As equações são resolvidas numericamente pelo método de volumes finitos implementado em linguagem Fortran 90/95. Dados reais de operação para obtenção de UO3 foram utilizados para prover o modelo e avaliar os resultados obtidos em simulação. Os resultados para cálculo do diâmetro médio da partícula foram satisfatórios para os casos simulados quando comparados aos dados reais de operação em mesmas condições de temperatura, vazão e concentração.