Avaliação termodinâmica do processo de destilação: nova proposta de cálculo de performance. - SOUTO, Rivana Mabel Lucena Oliveira. (2022)
O processo de destilação tem recebido atenção especial dos pesquisadores devido ao alto consumo energético e à baixa eficiência termodinâmica. Entretanto, a performance termodinâmica vem sendo abordada pela literatura de forma superficial de forma que eficiência exergética e eficiência termodinâmica são tratadas, muitas vezes, como sinônimos, assim como as variáveis intrínsecas do cálculo destas como exergia, disponibilidade e função de disponibilidade, as quais não são bem definidas pela literatura. O principal objetivo deste trabalho é desenvolver uma análise termodinâmica rigorosa do processo de destilação, convencional e extrativa, incluindo uma avaliação crítica das formas de cálculo de eficiência e parâmetros envolvidos, além de propor uma nova forma de cálculo de performance termodinâmica para o processo de destilação. Para tornar a análise termodinâmica mais detalhada, o processo de destilação extrativa será considerado do ponto de vista global e de cada coluna envolvida neste processo. As misturas consideradas para destilação convencional e extrativa serão, respectivamente, benzeno (BZN) e tolueno (TOL) e o binário azeotrópico acetona (ACET) e metanol (METOH) utilizando-se como solvente dimetilsulfóxido (DMSO). Os resultados para avaliação termodinâmica convencional mostram que mesmo na destilação convencional, a qual não há a presença de solvente, a eficiência termodinâmica é baixa, e, dependendo da condição operacional, valores negativos são obtidos. Uma nova forma de avaliação de performance termodinâmica é proposta: ineficiência termodinâmica, com a qual pode-se obter resultados com significado físico bem definidos que variam positivamente.