Analise termodinamica de colunas de destilação visando a otimização energetica

Autor(es)

Luciana Saliba Moussa

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Quimica
• Data de defesa: 2001-08-10

Membros da banca

Roger Josef Zemp; Antonio José de Almeida Meirelles; Teresa Massako Kakuta Ravagnani

• Orientador: Roger Josef Zemp

Resumo

O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia utilizando a análise energética e a análise exergética aplicadas em colunas de destilação e convergindo-as para um procedimento combinado, para uma redução do uso de energia mais prática e viável. A análise energética para colunas utiliza a separação reversível e a partir de um perfil descrevendo consumo/rejeição de energia na coluna. Ela preocupa-se com a eficiência global da coluna e permite propor metas de redução de consumo da coluna. A análise exergética computa as perdas exergéticas geradas pelas irreversibilidades na coluna, determina a sua eficiência energética com a identificação das seções termodinamicamente ineficientes, direcionando onde as modificações devem ser realizadas. Esta sistemática foi desenvolvida em várias etapas. Implementação dos perfis a aplicação de cada método em sistemas binários e multicomponentes. A análise comparativa entre o perfil reversível e perfil de perdas de exergia, com base nos resultados obtidos com a análise dos sistemas de separação. A proposta de eliminação dos conflitos que surgiram com o estudo de multicomponentes. As modificações como posicionamento da alimentação, condição térmica e viabilidades de utilizar trocadores térmicos foram utilizadas como parâmetros de otimização da coluna e comparação entre os métodos. Os estudos mostraram que a análise proposta por cada ferramenta para sistemas binários é similar, exceto para binários não-equimolares, onde o perfil de perdas de exergia direciona as modificações para a alocação de trocador intermediário de calor. Entretanto, para sistemas multicomponentes o perfil reversível apresenta varias configurações de temperatura-entalpia para serem analisadas, devido à simplificação em agrupar os componentes do sistema formando um pseudobinário. Contudo, dependendo do pseudobinário escolhido a proposta de modificação para coluna muda completamente. A escolha do pseudobinário adequado é dependente da comparação com o perfil quasereversível rigoroso, que computa a distribuição dos componentes não-chave ao longo da _coluna, eliminando assim os conflitos gerados, conforme os estudos realizados com um estudo com um sistema temário de separação. Portanto, para realizar uma avaliação exergética faz-se necessária inicialmente, a análise energética, com base no primeiro princípio. Deste modo, as análises da primeira e segunda lei são sim complementares, contribuindo para avaliação de sistemas de separação, para propostas de metas de redução de consumo numa coluna (AU)

• Processo FAPESP: 99/06156-3 - Analise termodinamica de colunas de destilacao visando a otimizacao energetica.
• Beneficiário: Luciana Saliba Moussa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado