Simulação, otimização e controle de processos para a separação de misturas não ideais
AUTOR(ES)
Claudia Jovita Garcia Vasconcelos
DATA DE PUBLICAÇÃO
1999
RESUMO
Misturas que apresentam comportamento não-ideal são frequentemente encontradas nas indústrias de processamento. A separação dessas misturas em seus componentes puros não pode ser feita em colunas de destilação convencional, por isso são empregados outros processos que possibilitam a separação. Neste trabalho, são estudados e comparados três processos usados para esse tipo de separação: extração líquido-líquido, destilação extrativa e destilação azeotrópica. Os três processos estudados envolvem a adição de um agente de separação (solvente). Os objetivos do trabalho são a caracterização termodinâmica de sistemas ternários, simulação e otimização dos processos e comparação quanto ao consumo de energia e estabilidade operacional. Tomou-se como caso base a produção de etanol com elevada pureza. Esse sistema é de grande interesse industrial, devido ao potencial do etanol como fonte renovável de energia, sendo usado como aditivo ou substituto completo para a gasolina. Além desta aplicação em particular, os desenvolvimentos e resultados aqui obtidos servirão de base para outras aplicações que se utilizam destes três processos, uma vez que este sistema reúne potencial para estudos de não idealidades. Para o processo de extração líquido-líquido, o solvente é caracterizado pelo coeficiente de distribuição e solubilidade. Para os processos de destilação foi usado o conceito de superfícies de equilíbrio para caracterização termodinâmica dos sistemas ternários. Os processos foram otimizados levando-se em conta variáveis operacionais e de projeto para a minimização do consumo de energia. Para o processo de destilação azeotrópica, que apresenta o comportamento mais complexo, foi dada ênfase em aspectos como sequenciamento de colunas, metodologia para obter convergência nas simulações e otimização através de um planejamento estatístico. Outro aspecto abordado no trabalho foi a verificação da existência de múltiplos estados estacionários em colunas de destilação azeotrópica homogêneas e heterogêneas. Ainda é discutida a simulação dinâmica e o controle para o processo de destilação extrativa
ASSUNTO(S)
processos quimicos - termodinamica planejamento experimental azeotropo alcool separação (tecnologia)
ACESSO AO ARTIGO
http://libdigi.unicamp.br/document/?code=000185888Documentos Relacionados
- Procedimentos de simulação, otimização e controle de secadores em leito movel
- Comportamento dinamico de um veiculo automotivo : simulação, controle e otimização
- Desenvolvimento de um sistema para simulação e otimização do processo de adsorção para avaliação da separação de misturas liquidas
- Modelagem e simulação de processos de separação de misturas gasosas multicomponentes utilizando modulos de membranas de fibra-oca
- Dinamica não linear e controle de sistemas ideais e não-ideais periodicos