Otimização e estudo de colunas de destilação com parede dividida para separações extrativas.

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: MEDEIROS, Emanuelle Araújo de.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Ciências e Tecnologia - CCT; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA; UFCG
• Palavras-chave em Português: Destilação Extrativa; Otimização; DWC; Transferência de Calor; Extractive Distillation; Optimization; Heat Transfer; Engenharia Química
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/6266

No contexto dos processos industriais, é crescente a necessidade de se trabalhar com plantas cada vez mais compactas e que consumam menos energia. Visando isso, as colunas com parede dividida (DWC) são vistas como alternativas promissoras no aperfeiçoamento de colunas de destilação. No entanto, ainda existem algumas dúvidas com relação a esta tecnologia, especialmente quando relacionadas a destilação extrativa. Este trabalho foi dividido em duas partes principais. Na primeira parte, o presente trabalho propõe um procedimento de otimização não-convencional dos parâmetros das colunas convencionais (CS) e DWC com o objetivo da minimização do custo anual total (TAC) na destilação extrativa. O procedimento de otimização aqui proposto apresentou menores resultados do TAC em comparação com os resultados da literatura. Além disso, foi possível alcançar o mínimo global para as configurações analisadas e, por fim, foi feito um comparativo rigoroso entre as configurações CS e DWC. Os resultados mostraram que a DWC não é uma configuração muito superior a CS para a destilação extrativa. Já a segunda parte deste trabalho teve como objetivo estudar como o fenômeno da transferência de calor através da parede divisória na destilação extrativa e o posicionamento da parede divisória ao longo da coluna influenciam no desempenho da destilação extrativa. Esse assunto tem sido negligenciado e pouco discutido. Neste contexto, este trabalho avaliou estas variáveis sobre a demanda de energia e do custo anual total na destilação extrativa. Para realizar esta análise, desenvolveu-se uma nova metodologia e a aplicou para a separação de misturas azeotrópicas. Os resultados obtidos conseguiram provar quantitativamente que independentemente da posição da parede divisória, a transferência de calor ao longo da parede na DWC extrativa não possui influência significativa na demanda de energia e no custo anual total.