Modelagem matemática e estimativa de parâmetros para extração em sistemas multicomponentes utilizando fluido supercrítico

Diversos estudos têm abordado a modelagem matemática da extração por fluido supercrítico, evidenciando avanços importantes ao longo dos anos nas técnicas de simulação e nos mecanismos de transferência de massa; entretanto, a maioria dessas abordagens restringe-se à extração de um único componente. Nesta tese, desenvolveu-se um modelo matemático para simular o processo de extração supercrítica multicomponente, fundamentado em balanços diferenciais de massa aplicados ao leito de extração e às partículas sólidas, considerando as dinâmicas de macro e microporos por meio de uma função de equilíbrio. Para a simplificação da coordenada radial, adotaram se as técnicas de Análise Clássica de Sistemas Concentrados e a Abordagem das Equações Integrais Acopladas, sendo a solução numérica obtida pelo Método das Linhas. Os resultados simulados demonstraram elevada precisão e boa concordância com dados experimentais da literatura. A validação foi realizada com base no erro quadrático médio relativo (rRMSE), no qual, revelou que a maioria dos valores permaneceu na faixa de 10% a 20%, corroborando a confiabilidade do modelo proposto. A estimativa dos parâmetros cinéticos foi realizada por meio do método de Monte Carlo via cadeia de Markov com o algoritmo de Metropolis-Hastings, o que possibilitou o ajuste do modelo às medidas experimentais. Os resultados obtidos demonstraram que a abordagem proposta é capaz de representar de forma consistente o comportamento do sistema, vi configurando-se como uma ferramenta robusta para a simulação e otimização de processos de extração supercrítica em sistemas multicomponentes. A análise estatística, baseada no erro quadrático médio relativo, indicou desempenho consistente, após o ajuste dos parâmetros no modelo desenvolvido.