Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2020 |
| Autor(a) principal: |
Silva, Luana Ferreira da |
| Orientador(a): |
Mendes, Marisa Fernandes |
| Banca de defesa: |
Mendes, Marisa Fernandes,
Lirio, Cláudia Ferreira da Silva,
Bauerfeldt, Glauco Favilla |
| Tipo de documento: |
Dissertação
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
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| Departamento: |
Instituto de Tecnologia
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| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: |
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| Palavras-chave em Inglês: |
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| Área do conhecimento CNPq: |
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| Link de acesso: |
https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13344
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Resumo: |
A produção de etanol anidro, devido à presença do azeótropo no sistema etanol-água, é inviável usando a destilação convencional, sob pressão atmosférica. Um dos métodos utilizados é a destilação extrativa, que consiste na adição de um terceiro componente ao processo, capaz de alterar a volatilidade relativa dos compostos da mistura inicial e assim, promover a desidratação do etanol. Diante disso, este trabalho propõe o uso do propilenoglicol como terceiro componente na destilação, uma vez que esses dados não foram encontrados na literatura. Para isso, é necessário o conhecimento dos dados de equilíbrio líquido-vapor do sistema etanol - água – propilenoglicol, que foram medidos utilizando um ebuliômetro semelhante ao de Othmer, a pressão atmosférica. As soluções foram preparadas variando a fração molar de etanol de 0,1 a 0,9, em base livre de solvente. A fração mássica de propilenoglicol variou conforme a razão solvente/alimentação (S/F), sendo de 0,10; 0,20 e 0,50. Os experimentos foram realizados em triplicata e as análises das amostras foram feitas em um densímetro digital. Os resultados experimentais mostraram que o uso de propilenoglicol, como agente de separação no sistema etanol-água, promoveu a “quebra” do azeótropo e, consequentemente, o enriquecimento do etanol na fase de vapor. Para todas as relações estudadas, a fração molar de etanol na fase vapor foi superior a 0,99, sendo favorável ao processo de destilação a utilização da razão S/F de 0,10, devido ao menor consumo de propilenoglicol. A modelagem termodinâmica foi realizada usando os modelos de NRTL e Wilson, e ambos apresentaram boa correlação aos dados experimentais. Os maiores desvios obtidos foram de 5,01% para a fração molar da fase vapor e 0,48% para a temperatura, para o modelo de NRTL e de 2,76% para a fração molar da fase vapor e 0,38% para a temperatura, para o modelo de Wilson. A simulação do processo de destilação extrativa foi feita no simulador ProSimPlus, e os resultados obtidos mostraram que uma coluna extrativa com 13 estágios é necessária para produzir um destilado com 99,6% molar em etanol. |
