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A otimização dos processos industriais por meio da simulação é uma alternativa interessante, pois possibilita um controle maior das condições operacionais do processo. Assim o objetivo desse trabalho é modelar e simular um reator de deslignificação com oxigênio, visando sua otimização. Foi avaliada a influência da fluidodinâmica do reator na simulação, o que possibilitou determinar que o escoamento ao longo do reator é não ideal, e que existem regiões no reator com a presença de canal preferencial e de zonas estagnantes o que afeta diretamente a eficiência da deslignificação com oxigênio. As simulações foram realizadas em 2D e 3D. Na simulação 2D verificou-se a existência de três zonas principais dentro do reator, que mostraram uma recirculação maior nas partes mais inferiores, próximas ao distribuidor, já no comprimento do reator tem-se uma corrente ascendente sem mistura significativa, e zonas de recirculação no topo. Na simulação 3D pode-se analisar uma melhoria na recirculação ao longo do reator, isso é devido aos orifícios que foram adicionados para a distribuição da polpa, também houve melhoria no coeficiente de viscosidade não sendo observado caminho preferencial próximo a parede do reator como na simulação 2D.