Estudo e simulação numérica de precipitadora eletrostática

Agência Nacional de Petróleo - Programa de Recursos HumanosAs plantas de processamento primário de petróleo offshore são projetadas para tratar o petróleo proveniente dos poços, separando com segurança o óleo do gás e da água. Nas plataformas, os principais equipamentos para promover a separação são os separadores gravitacionais, nos quais, a diferença de densidade entre o óleo e a água é a força motriz para a separação das fases. Tendo em vista a necessidade em reduzir o tamanho dos equipamentos, a emulsão é submetida a um tratamento eletrostático de modo a aumentar o diâmetro médio das gotas de água na emulsão de petróleo diminuindo o tempo de residência da emulsão nos tanques de sedimentação, mantendo uma boa eficiência de separação. A simulação eletrostática acoplada à fluidodinâmica é indispensável para a otimização da operação dos precipitadores eletrostáticos, e tendo em vista a necessidade constante de redução do tamanho dos separadores offshore, onde o espaço é muito caro, simulações CFD surgem como uma ferramenta muito útil para o projeto destas unidades. Este trabalho mostrou que é possível acoplar a solução eletrostática com a fluidodinâmica em simulações CFD. Utilizando uma abordagem Lagrangeana simplificada, os resultados numéricos concordaram qualitativamente com os dados experimentais. A eficiência de separação em um precipitador eletrostático é diretamente proporcional à intensidade do campo elétrico aplicado, porém durante a operação do equipamento devem-se evitar curtos-circuitos que diminuem drasticamente a eficiência de separação. Neste trabalho não se adotou um critério para a formação de curto-circuitos