RESUMO

Este projeto de iniciação cientifica tem como principais objetivos o aprendizado do manuseio do programa computacional Comsol Multiphysics 4.0a, pertencente ao programa de pós-graduação em Engenharia Química da Universidade Federal do Paraná, e o aprimoramento dos conhecimentos referentes a reatores eletroquímicos. Para isso será realizada a modelagem e a simulação multifísicas, através do Comsol, a fim de se estudar a otimização de um processo em um reator eletroquímico contínuo, utilizado para realização de reações de oxiredução em fluxo sobre anodo de carbono vítreo reticulado (CVR). A primeira etapa restringiu-se ao estudo do programa, para compreender e visualizar como o software se comporta, logo, efetuou-se a simulação e modelagem de um sistema simples e de fácil entendimento, anteriormente estudado e disponível em forma de artigo no próprio software. O modelo utilizado como base de estudo envolvia a eletrodeposição de íons de cobre em uma microcavidade, em duas dimensões, presente em placas de circuitos elétricos, sendo o estudo baseado e fundamentado na equação de Nernst-Planck. Como o desenvolvimento do trabalho está fundamentado na inserção direta de parâmetros, no desenvolvimento da geometria e da escolha das físicas, após o entendimento e a obtenção dos resultados (em forma de gráficos gerados pelo próprio simulador) condizentes com o esperado do modelo inicial, foram-se efetuando pequenas na mudança na geometria, a fim de aproximar-se da geometria de um reator eletroquímico. De maneira geral, o Comsol Multiphysics nos permite ter uma ideia de como os reatores eletroquímicos irão se comportar em determinadas condições, logo ele possibilita que seja feita um controle e uma otimização do processo através da escolha de novas variáveis e equações. Utilizar um programa como este, que envolve ferramentas computacionais, é de grande utilidade, pois ele torna o aprendizado acadêmico mais dinâmico e atrativo, possibilitando que o aluno se envolva de maneira mais efetiva com a Engenharia Química, fazendo com que utilize várias áreas de conhecimento, possibilitando a ocorrência de uma integralização das matérias aprendidas durante o curso.

Palavras-chave: Comsol, Modelagem, Reatores Eletroquímicos