Modelagem e simulação de reatores de PVC: aplicação ao dimensionamento de sistemas de alívio de pressão de emergência. - BROOMAN, John Henry Percival. (2003)
A capacidade de controle requerida por uma indústria, quando vista de modo global, vai além de meramente manter as condições desejadas de processo e produção. É necessária também capacidade de controle em situações emergenciais, de modo a mitigar seus efeitos e evitar consequências desastrosas. Dentre os diversos níveis de controle, ou de segurança, em último lugar na ordem de demanda, encontra-se o sistema de alívio de pressão de emergência. Sua função básica é dirigir o material aliviado a um ponto, condição ou tratamento seguros, impedindo que os equipamentos protegidos venham a romper-se. O projeto de sistemas de alívio de pressão de emergência, devido aos seus aspectos de alto risco e responsabilidade social, vem sendo sistematizado há décadas. Um código bastante utilizado é o API RP-520 Sizing, Selection, and Instalation of Pressure-Relieving Devices in Refinerie. O tema de métodos para projeto de sistema de alívio gás-líquido continua ainda em evolução, com, por exemplo, trabalhos recentes por Leung (1996), Lenzing et alli (1998) e Darby (2000, 2001 e 2002). Para determinar qual deve ser a capacidade do sistema de alívio para que a integridade das instalações seja mantida, é necessário um modelo do processo em curso no momento do acionamento do sistema de alívio. Um programa de dimensionamento de válvula de alívio de pressão de emergência foi desenvolvido para reatores de polimerização de cloreto de vinila, pelo acoplamento de um modelo cinético a um modelo de escoamento bifásico. O modelo cinético, de reações homogéneas em duas fases em equilíbrio, é baseado em Xie et alli (Polymer, vol. 32, n° 3, pp. 537-557, 1991), e inclue regime semi-batelada e programação de temperatura. O modelo de escoamento utilizado foi o consagrado Método Omega. O modelo implementado reproduz qualitativamente os eventos esperados. A implementação do modelo na plataform a Mathcad, já incluindo técnicas de semi-batelada e programação de temperatura, permite que seja facilmente utilizado na indústria, tanto para dimensionamento de sistemas de alívio de pressão quanto para otimização de práticas operacionais e treinamento.