dc.creator.ID |
VASCONCELOS, Suênia. F. |
pt_BR |
dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/0731541683467375 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
BRITO, Karoline Dantas. |
|
dc.contributor.advisor1ID |
BRITO, Karoline Dantas. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/0189263188500915 |
pt_BR |
dc.contributor.referee1 |
RAMOS, Wagner Brandão. |
|
dc.contributor.referee1ID |
RAMOS, W. B. |
pt_BR |
dc.contributor.referee1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/1563787088122435 |
pt_BR |
dc.contributor.referee2 |
ARAÚJO, Antonio Carlos Brandão de. |
|
dc.contributor.referee2ID |
ARAÚJO, A. C. B. |
pt_BR |
dc.contributor.referee2Lattes |
http://lattes.cnpq.br/7308979392690336 |
pt_BR |
dc.contributor.referee3 |
CARMO, Shirlene Kelly Santos. |
|
dc.contributor.referee3ID |
CARMO, S. K. S. |
pt_BR |
dc.contributor.referee3Lattes |
http://lattes.cnpq.br/1832472871553219 |
pt_BR |
dc.contributor.referee4 |
CORDEIRO, Gardênia Marinho. |
|
dc.contributor.referee4ID |
CORDEIRO, G. M. |
pt_BR |
dc.contributor.referee4Lattes |
http://lattes.cnpq.br/2060711070034296 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
O processo Hot Potassium Carbonate (HPC) visa a remoção do CO2 presente no gás de síntese.
Essa remoção é realizada no processo de absorção por meio da reação do CO2 com a solução
de K2CO3, devido à reação ocorrer lentamente, o H3BO3 pode ser usado como catalisador. Duas
abordagens podem ser usadas para simular este processo: o modelo de equilíbrio e o modelo
rate-based. Em geral, o modelo de equilíbrio não prevê corretamente o comportamento do
processo de absorção, e o uso do rate-based é mais recomendado. Essa abordagem usa
diferentes correlações para calcular importantes parâmetros hidráulicos e de transferência de
massa. E para avaliar o desempenho dessas correlações foi desenvolvido um procedimento
automático que testa um número elevado de equações, utilizando em conjunto os softwares
MATLAB e Aspen Plus. O melhor conjunto de correlações foi encontrado após uma
comparação com dados industriais. As correlações propostas por Rocha et. al (1996) para
calcular o coeficiente de transferência de massa e a área interfacial e Stichlmair et al. (1989)
para calcular o holdup líquido apresentaram erros menores que 10% para todas as condições
operacionais avaliadas. Diante do exposto, pode-se afirmar que o modelo rate-based é bem mais
complexo e demanda um maior número de parâmetros de ajuste e equações diferenciais. Nesse
contexto, uma alternativa para utilizar o modelo de equilíbrio e aumentar sua representatividade
é calcular a eficiência de Murphree dos componentes presentes no processo. Uma metodologia
baseada em Redes Neurais Artificiais (RNAs) para o cálculo dessas eficiências foi proposta
utilizando os dois softwares comerciais supracitados e o efeito da inclusão dos cálculos de
eficiência de Murphree no modelo de equilíbrio foi analisado. Os resultados da simulação foram
comparados com os dados da planta e previram que os modelos mais simples baseados em
equilíbrio para o absorvedor podem levar a um desvio de até 20% na previsão da taxa de captura
de CO2, enquanto o modelo corrigido com a eficiência de Murphree, calculada a partir das redes
propostas reduzem este erro para menos de 5% em todas as condições operacionais avaliadas |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT |
pt_BR |
dc.publisher.program |
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UFCG |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
Engenharia Química. |
pt_BR |
dc.title |
Avaliação do processo de absorção para uma captura industrial de CO2 usando K2CO3 ativado por ácido bórico. |
pt_BR |
dc.date.issued |
2023-03-20 |
|
dc.description.abstract |
The Hot Potassium Carbonate (HPC) process aims to remove the CO2 present in the synthesis
gas. This removal is carried out in the absorption process through the reaction of CO2 with the
K2CO3 solution, due to the reaction occurring slowly, H3BO3 can be used as a catalyst. Two
approaches can be used to simulate this process: the equilibrium model and the rate-based
model. In general, the equilibrium model does not correctly predict the behavior of the
absorption process, and the use of rate-based is more recommended. This approach uses
different correlations to calculate important hydraulic and mass transfer parameters. And to
evaluate the performance of these correlations, an automatic procedure was developed that tests
a large number of equations, using the MATLAB and Aspen Plus software together. The best
set of correlations was found after a comparison with industrial data. The correlations proposed
by Rocha et al. (1996) to calculate the mass transfer coefficient and interfacial area and
Stichlmair et al. (1989) to calculate the net holdup presented errors smaller than 10% for all
operational conditions evaluated. Given the above, it can be said that the rate-based model is
much more complex and requires a greater number of adjustment parameters and differential
equations. In this context, an alternative to use the equilibrium model and increase its
representativeness is to calculate the Murphree efficiency of the components present in the
process. A methodology based on Artificial Neural Networks (ANNs) to calculate these
efficiencies was proposed using the two commercial software mentioned above and the effect
of including Murphree's efficiency calculations in the equilibrium model was analyzed. The
simulation results were compared with the plant data and predicted that the simplest models
based on equilibrium for the absorber can lead to a deviation of up to 20% in the prediction of
the CO2 capture rate, while the corrected model with the efficiency of Murphree, calculated
from the proposed networks reduce this error to less than 5% in all operational conditions
evaluated |
pt_BR |
dc.identifier.uri |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/30949 |
|
dc.date.accessioned |
2023-07-20T12:50:11Z |
|
dc.date.available |
2023-07-20 |
|
dc.date.available |
2023-07-20T12:50:11Z |
|
dc.type |
Tese |
pt_BR |
dc.subject |
Captura de carbono |
pt_BR |
dc.subject |
Rate-based |
pt_BR |
dc.subject |
Modelo de equilíbrio |
pt_BR |
dc.subject |
Carbonato de potássio |
pt_BR |
dc.subject |
Aprendizado de máquina |
pt_BR |
dc.subject |
Rede neural |
pt_BR |
dc.subject |
Carbon capture |
pt_BR |
dc.subject |
Equilibrium model |
pt_BR |
dc.subject |
Potassium carbonate |
pt_BR |
dc.subject |
Machine learning |
pt_BR |
dc.subject |
Neural network |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.creator |
VASCONCELOS, Suênia Fernandes de. |
|
dc.publisher |
Universidade Federal de Campina Grande |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.title.alternative |
Evaluation of the absorption process for an industrial capture of CO2 using K2CO3 activated by boric acid. |
pt_BR |
dc.identifier.citation |
VASCONCELOS, S. F. de. Avaliação do processo de absorção para uma captura industrial de CO2 usando K2CO3 ativado por ácido bórico. 2023. 121 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Campina Grande, Centro de Ciências e Tecnologia, Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2023. |
pt_BR |