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Title: Avaliação termodinâmica do processo de destilação: nova proposta de cálculo de performance.
Other Titles: Thermodynamic evaluation of the distillation process: new proposal for performance calculation.
???metadata.dc.creator???: SOUTO, Rivana Mabel Lucena Oliveira.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: BRITO, Romildo Pereira.
???metadata.dc.contributor.referee1???: RAMOS, Wagner Brandão.
???metadata.dc.contributor.referee2???: VASCONCELOS, Luís Gonzaga S..
???metadata.dc.contributor.referee3???: FOSSY, Michel François.
???metadata.dc.contributor.referee4???: CORDEIRO, Gardênia Marinho.
Keywords: Eficiência termodinâmica;Eficiência exergética;Ineficiência termodinâmica;Destilação;Exergia;Disponibilidade;Função de disponibilidade;Thermodynamic efficiency;Exergetic efficiency;Thermodynamic inefficiency;Distillation;Exergy;Availability;Availability function;Eficiencia termodinámica;Eficiencia exergetica;Ineficiencia termodinámica;Destilación;Exergía;Disponibilidad;Función de disponibilidad;Efficacité thermodynamique;Efficacité exergétique;Inefficacité thermodynamique;Distillation;Exergie;Disponibilité;Fonction de disponibilité
Issue Date: 27-May-2022
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SOUTO, R. M. L. O. Avaliação termodinâmica do processo de destilação: nova proposta de cálculo de performance. 2022. 121 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2022.
???metadata.dc.description.resumo???: 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.
Abstract: The distillation process has received special attention from researchers due to high energy consumption and low thermodynamic efficiency. However, thermodynamic performance has been approached in the literature in a superficial way, so that exergetic efficiency and thermodynamic efficiency are often treated as synonyms, as well as the intrinsic variables of the calculation of these as exergy, availability and availability function, which are not are well defined in the literature. The main objective of this work is to develop a rigorous thermodynamic analysis of the distillation process, conventional and extractive, including a critical evaluation of the ways of calculating efficiency and parameters involved, in addition to proposing a new way of calculating thermodynamic performance for the distillation process. To make the thermodynamic analysis more detailed, the extractive distillation process will be considered from the global point of view and from each column involved in this process. The mixtures considered for conventional and extractive distillation will be, respectively, benzene (BZN) and toluene (TOL) and the azeotropic binary acetone (ACET) and methanol (METOH) using dimethylsulfoxide (DMSO) as solvent. The results for conventional thermodynamic evaluation show that even in conventional distillation, in which there is no solvent, the thermodynamic efficiency is low, and, depending on the operational condition, negative values are obtained. A new way of evaluating thermodynamic performance is proposed: thermodynamic inefficiency, with which results with well-defined physical meaning that vary positively can be obtained.
Keywords: Eficiência termodinâmica
Eficiência exergética
Ineficiência termodinâmica
Destilação
Exergia
Disponibilidade
Função de disponibilidade
Thermodynamic efficiency
Exergetic efficiency
Thermodynamic inefficiency
Distillation
Exergy
Availability
Availability function
Eficiencia termodinámica
Eficiencia exergetica
Ineficiencia termodinámica
Destilación
Exergía
Disponibilidad
Función de disponibilidad
Efficacité thermodynamique
Efficacité exergétique
Inefficacité thermodynamique
Distillation
Exergie
Disponibilité
Fonction de disponibilité
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Química
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/26564
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Química.

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RIVANA MABEL LUCENA OLIVEIRA SOUTO - TESE (PPGEQ) 2022.pdf6.66 MBAdobe PDFView/Open


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