As condições de operação de um reator de 50 L são escalonadas para um reator de
geometricamente similar ao reator menor. O Sistema não é gaseificado, o reator menor opera a 400 rpm. Considerando como critério de escalonamento
constante, estime os aumentos:
a) Na potência consumida §. (Resp.
)
b) Na frequência de rotação do agitador (N). (Resp.
)
c) Na velocidade na extremidade do impelidor
a) Na potência consumida §. (Resp.
b) Na frequência de rotação do agitador (N). (Resp.
c) Na velocidade na extremidade do impelidor
Passo 1
O enunciado trata do escalonamento geométrico de um biorreator de
para outro de
(isto é,
), sem gaseificação, mantendo o critério de potência por volume
constante. Precisamos usar as leis de similaridade:
– Potência de agitação e volume
.
– Velocidade na ponta do impelidor .
– Potência de agitação
– Velocidade na ponta do impelidor
Passo 2
Calcular os fatores de escala entre os reatores.
Volume menor , volume maior
.
Volume menor
Como são geometricamente similares, o diâmetro do impelidor escala como
Passo 3
Escalonando a potência com
constante:
Passo 4
Derivar a nova rotação
. Como
temos
Numericamente,
Passo 5
Escalonar a velocidade do ponta do impelidor
(proporcional a
). Logo,
Resposta
a)
b)
c)
b)
c)