Índice de desempenho aplicado a sistemas reativos baseados em conceitos entrópicos. - GOÉS, Paulo Guilherme Silva. (2016)
As aplicações de novas metodologias para análise e otimização de sistemas reativos podem ser consideradas como fatores decisivos para o crescimento e a consolidação de um dado processo industrial. Vários estudos demonstram que quando fundamentações termodinâmicas, especialmente a segunda lei, são inseridas na metodologia de análise e otimização de processos químicos, melhores resultados são obtidos. Tal fato ocorre devido a capacidade da segunda lei da termodinâmica de mensurar, através da entropia, a tendência de a energia fluir em uma direção particular para que uma distribuição de energia mais uniforme seja alcançada. Tornando-se, assim, a entropia, uma propriedade de fundamental importância na análise de tais processos. Entretanto, apesar do crescente desenvolvimento destas metodologias, observa-se uma carência nos indicadores que comprovam a melhoria do sistema em estudo, isto é, falta um indicador que consiga de maneira simples e objetiva identificar a direção do estado ótimo de operação. Portanto, este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de um índice de desempenho entrópico para aplicação em sistemas reacionais, o qual está fundamentado na termodinâmica clássica, em especial no conceito da máxima entropia. Tal indicador utiliza o conceito básico da máxima entropia para indicar o quão eficientemente se processou uma determinada reação química, de modo a atingir a máxima produtividade do produto de principal interesse econômico, e consequentemente, a mínima entropia do sistema final. Para ilustrar o desempenho do índice desenvolvido, utilizou-o como parâmetro para a escolha do melhor estado de operação em três estudos de casos. Através do índice desenvolvido, pode-se de maneira simples afirmar qual é a melhor condição de operação, para comprovar tal premissa um conjunto de indicadores clássicos são utilizados de maneira auxiliar. Os resultados indicam ser o índice consistente, eficiente e relevando ainda o quão afastado o processo se encontra da sua condição ótima, além de ser de fácil aplicação.