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Title: Índice de desempenho aplicado a sistemas reativos baseados em conceitos entrópicos.
Other Titles: Performance index applied to reactive systems based on entropic concepts.
???metadata.dc.creator???: GOÉS, Paulo Guilherme Silva.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: ARAÚJO, João Teotônio Manzi Monteiro de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: PEREIRA NETO, Antônio Tavernard.
???metadata.dc.contributor.referee2???: VIEIRA, Fernando Fernandes.
Keywords: Mínima entropia;Índice de desempenho - Sistemas reativos.;Rendimento;Seletividade;Reactive systems;Minimum entropy
Issue Date: 7-Nov-2016
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: GÓES, Paulo Guilherme Silva de. Índice de desempenho aplicado a sistemas reativos baseado em conceitos entrópicos. 2016. 96f. (Dissertação de Mestrado). Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2016.
???metadata.dc.description.resumo???: 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.
Abstract: The applications of new methodologies for analysis and optimization of reactive systems can be considered as decisive factor for the growth and consolidation of a given industrial process. Several studies demonstrate that when thermodynamics fundamentals, especially the second law, are inserted in the methodology of analysis and optimization of chemical process, better results are obtained. This is due to the ability of the second law of thermodynamics to measure, through entropy, the tendency for energy to flow in a particular direction so that a more uniform energy distribution is achieved. Thus, entropy becomes a property of fundamental importance in the analysis of such process. However, despite the growing development of these methodologies, there is a lack indicators that prove the improvement of the system under study, that is, an indicator that simply and objectively identifies the direction of the optimal operating state is lacking. Therefore, the objective of this work was the development of an entropic performance index for application in reactional systems, which is based on classical thermodynamics, especially in the concept of maximum entropy. This indicator uses the basic concept of maximum entropy to indicate how efficiently a given chemical reaction has been processed in order to achieve the maximum productivity of the product of primary economic interest and consequently, the minimum entropy of the final system. To illustrate the performance of the develop index, it was used as a parameter for choosing the best state of operation in three case studies. Through the developed index, one can easily state which is the best operating condition, to prove this premise a set of classic indicators are used in a auxiliary way. The results indicate that the index is consistent, efficient and also reveals how far the process is from its optimal condition, besides being easy to apply.
Keywords: Mínima entropia
Índice de desempenho - Sistemas reativos.
Rendimento
Seletividade
Reactive systems
Minimum entropy
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Química.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/285
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química

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