Estudo da influência dos parâmetros geométricos de um cristalizador radial utilizando um modelo CFD multiescala e o método de design construtal

Autor: Gustavo Villela Rodrigues

Novos processos de cristalização são estudados constantemente para, posteriormente, serem implementados na indústria farmacêutica. Para o auxílio destes estudos, são utilizadas as ferramentas computacionais, dentre as quais, a mais utilizada é a computational fluid dynamcs (CFD). Neste estudo, a modelagem computacional, atrelada a metodologia de design construtal, foi utilizada para avaliar a influência dos parâmetros geométricos de um cristalizador radial de escoamento contínuo na eficiência de micromistura, conversão de soluto e distribuição granulométrica. A cristalização antissolvente da lovastatina foi utilizada como operação unitária modelo para a execução deste trabalho. Para análise numérica deste trabalho, foi utilizado um modelo multiescala que acopla as equações de escoamento turbulento (Reynolds-Averaged-Navier-Stokes), com os modelos de função de densidade de probabilidade (PDF) presumida de três ambientes, balanço de energia e balanço populacional, bem como atermodinâmica não ideal de misturas. Este modelo multiescala foi implementado e resolvido numericamente em regime transiente utilizando o software OpenFOAM. A equação de balanço populacional foi discretizada na coordenada interna utilizando o método dos volumes finitos utilizando esquema de alta resolução. Comprovou-se que a configuração dos parâmetros de construção do cristalizador influencia a performance da cristalização da lovastatina por antissolvente em regime contínuo.

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