Instituto de Engenharia Nuclear - Realizada primeira visita técnica do acordo IEN-UFRJ-UFPE
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Realizada primeira visita técnica do acordo IEN-UFRJ-UFPE
De 11 a 15 de novembro de 2019, o pesquisador do Serviço de Tecnologia de Materiais e Química (SETMQ/IEN), Wilson Vieira, realizou viagem a serviço ao Departamento de Energia Nuclear da Universidade Federal de Pernambuco (DEN/UFPE). Esta foi a primeira visita técnica prevista no Acordo de Cooperação Recife-Rio (CORERJ), do qual participam o IEN, a UFRJ e a UFPE.
Esta linha de pesquisa do SETMQ visa à caracterização do sistema gás-sólido da unidade piloto a frio (UPF) de craqueamento catalítico de petróleo que está em desenvolvimento na UFPE. O know-how que está sendo adquirido com as técnicas nucleares empregadas neste projeto, além de gerar publicações científicas na área, vai permitir em um futuro próximo a obtenção de recursos para as três instituições, através da Lei de Inovação, seja por meio de patentes ou prestação de serviços externos.
Neste projeto, estão sendo aplicadas duas técnicas de tomografia gama: uma é mais conhecida, a Tomografia Gama por Transmissão, que consiste de uma fonte de Cobalto-60 e um detector cintilador em lados opostos do fluxo da UPF, e uma técnica de Tomografia Gama por Emissão, chamada Rastreamento de Partícula Radioativa (cuja sigla em inglês é RPT), aprimorada por Vieira, que utiliza uma partícula radioativa inserida no meio e um sistema de detecção com quatro detectores cintiladores, dispostos em forma de anel ao redor da coluna vertical da UPF, para visualização do movimento da partícula. A técnica RPT permite determinar diversas propriedades do processo dinâmico que são essenciais para a otimização da eficiência da unidade, como os perfis de concentração e de velocidade da fase sólida (zeólitas), e o tempo de residência.
A partícula radioativa usada no projeto foi sintetizada no Laboratório de Engenharia de Polimerização (ENGEPOL) do Programa de Engenharia Química da UFRJ e depois foi submetida a Ativação Neutrônica. A polimerização em suspensão é a técnica utilizada para a síntese de microesferas híbridas de acrílico e lantânio com propriedades físicas semelhantes às das zeólitas na UPF. Em seguida, um grupo de microesferas produzidas por essa técnica é irradiado em fluxo de nêutrons, e o lantânio nelas contido se torna radioativo (lantãnio-140) e emissor da radiação gama empregada nas medições.
Na semana da visita, foram irradiadas amostras das microesferas no Reator Argonauta do IEN. A partícula radioativa usada nos testes foi escolhida tendo como critério de seleção aquela de maior atividade das amostras.
No primeiro ensaio, foram determinados os coeficientes de atenuação mássico (CAMA) para a energia do fotopico do lantânio-140, tendo como meio o sistema gás-sólido operando na UPF. No segundo ensaio, sob as mesmas condições de operação da unidade, a técnica RPT foi utilizada com a microesfera selecionada de lantânio-140 para a determinação do perfil de concentração das zeólitas ao longo da coluna vertical da UPF.
Arranjo tipo anel dos detectores de iodeto de sódio (1, 2, 3 e 4) ao redor da coluna da UPF.
Participantes dos ensaios no DEN/UFPE: em primeiro plano, o pesquisador do IEN Wilson Vieira, e, mais ao fundo, da esquerda para a direita, os integrantes do PROTEN/UFPE Carol, Márcio, o Prof. Enivaldo, Jonatas e Bruno.