Avaliação do efeito do teor de solvente e da purga na determinação de um procedimento ótimo de partida para um processo de destilação extrativa.

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: NUNES, Ícaro Cazé.
• 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; Etapa de Partida; Tempo de Purga; Teor de Solvente; Extractive Distillation; Start-up Step; Purge Time; Solvent Content; Engenharia Química; Processos Industriais de Engenharia Química
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7205

Do ponto de vista operacional, a etapa de partida para um processo de destilação representa uma das operações mais complexas na prática industrial. Dentre os fatores que garantem tamanha complexidade pode-se mencionar o seu comportamento fortemente não-linear associado as restrições de operação, o elevado grau de acoplamento entre as variáveis do processo e a constante presença de tempo morto. Essas características interferem no tempo empreendido para que a unidade comece a operar conforme desejado, resultando na formação de grandes quantidades de produtos fora de especificação, o que torna a operação dispendiosa. Diante desse contexto, o presente trabalho de tese apresenta como objetivo a avaliar os efeitos do teor de solvente na região extrativa como variável de otimização para a etapa de partida. Este trabalho de tese surgiu a partir da observação da literatura técnica especializada, a qual não apresenta relatos de estudos sistemáticos do teor de solvente durante a etapa de partida de sistemas extrativos. Devido à sua importância industrial, a desidratação de misturas aquosas de etanol usando etilenoglicol foi o sistema químico escolhido como estudo de caso. Foram avaliados três teores distintos de solventes: 30, 50 e 70%; a partir dos resultados constatou-se que o aumento do teor de solvente presente na região extrativa provoca uma redução de até 30,84% no consumo de fluido de aquecimento, além de reduzir o tempo empreendido na partida em até 28,65%. A purga é uma operação preventiva que, geralmente, antecede a etapa partida e tem como principal finalidade prevenir a contaminação dos produtos. Apesar da sua importância, este procedimento ainda costuma ser neglicenciado, o que pode vir a proporcionar resultados irrealistas e uma dinâmica pobre. Por isto, este trabalho também avaliou a relação entre o tempo ótimo de inicialização da purga e o seu efeito ao longo da etapa de partida. Verificou-se que o retardamento no tempo de execução da etapa de purga favorece o tempo de partida para a coluna extrativa. No entanto, esse mesmo atraso não favorece o tempo gasto para a coluna de recuperação, contribuindo para um aumento no tempo de partida de forma global. Os resultados também demonstraram que um aumento no tempo para executar a etapa de purga fornece uma redução na quantidade de utilidade de aquecimento de até 1,48% para o sistema. Porém, esse ganho implica em operar fora das condições padrões do equipamento, podendo vir a comprometer não só o equipamento, como também a segurança dos operadores. As simulações foram desenvolvidas através dos softwares Aspen Plus® e Aspen Dynamics®.