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Análise crítica de estratégias para redução de consumo energético do processo de destilação extrativa.

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dc.creator.ID CORDEIRO, G. M. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/2060711070034296 pt_BR
dc.contributor.advisor1 BRITO, Romildo Pereira
dc.contributor.advisor1ID BRITO, R. P. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/5826366544754584 pt_BR
dc.contributor.advisor2 FIGUEIRÊDO, Marcela Feitosa de.
dc.contributor.advisor2Lattes http://lattes.cnpq.br/2033775786107688 pt_BR
dc.contributor.referee1 MORAES JÚNIOR, Arioston Araújo de.
dc.contributor.referee2 BRITO, Karoline Dantas.
dc.contributor.referee3 SILVA JÚNIOR, Heleno Bispo.
dc.contributor.referee4 PEREIRA NETO, Antônio Tavernard.
dc.description.resumo A intensificação de processos através de colunas de parede dividida (DWC) e acoplamento térmico de duas colunas (TCS) são apontadas na literatura consultada como uma das alternativas mais promissoras para redução do consumo energético do processo de destilação. Especificamente ao processo de destilação extrativa, o uso destas configurações ainda é questionável e não consensual quanto ao seu potencial de redução de custos totais. Neste trabalho, a fim de avaliar rigorosamente a viabilidade de configurações TCS, três abordagens de redução de energia (otimização, integração térmica e acoplamento térmico) são analisadas e concatenadas de modo a reduzir o custo anual total (TAC) e consumo específico de energia (SEC). O uso de um procedimento de otimização baseado no teor de solvente, com garantia de solução ótima global foi eficiente na redução desses custos, uma vez que apresentou menores resultados (de SEC e TAC) em comparação com todos os fluxogramas da literatura analisados. A inclusão de uma integração térmica para pré-aquecer a alimentação do azeótropo com a corrente de reciclo mostrou-se competitiva com o uso do acoplamento térmico. Para estender a avaliação em configurações DWC, considerando a equivalência em termos de estágio de equilíbrio com TCS, é proposto uma estratégia sistemática para obtenção de uma configuração DWC otimizada, em termos operacionais e de design. Um comparativo rigoroso entre DWC e CS (também otimizada) foi realizado e demonstrou a influência do número de estágios das colunas no desempenho dessas configurações. Em relação aos custos energéticos, todas as DWC’s mostraram-se favoráveis, entretanto, o percentual de redução de carga térmica depende de qual CS tomou-se como referencial. Os melhores resultados de TAC foram obtidos para colunas com o número de estágios bem distintos em cada lado da parede, entretanto, essas colunas não superaram os sistemas convencionais otimizados. Economicamente, a decisão sobre o tipo de configuração mais viável para uma aplicação industrial pode ser tomada como base nas estratégias apresentadas, observando o trade-off entre a capacidade de redução energética das DWC’s e os custos do processo das configurações otimizadas. 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 Análise crítica de estratégias para redução de consumo energético do processo de destilação extrativa. pt_BR
dc.date.issued 2016-08-29
dc.description.abstract The process intensification through dividing wall column (DWC) and thermal coupling of two columns (TCS) are noted in the literature consulted as one of the most promising alternatives to reduce energy consumption of the distillation process. Specifically by extractive distillation process, the use of these settings is still questionable and nonconsensual as to its potential to reduce total costs. In this work, in order to assess accurately the feasibility of TCS, three approaches of energy reduction (optimization, thermal and thermal coupling integration) are analysed and concatenated in order to reduce the total annual cost (TAC) and specific energy consumption (SEC). The use of an optimization procedure based on the solvent content, with guaranteed global optimal solution was effective in reducing these costs, since presented smaller results (SEC and TAC) compared to all studies of the literature examined. The inclusion of a thermal integration to preheat the azeotrope with the recycle proved to be competitive with the use of thermal coupling. To extend the assessment in DWC, considering the equivalence in terms of stage of equilibrium with TCS, proposed a systematic strategy for obtaining a DWC configuration optimized in terms of design and operational. A strict comparison between DWC and CS (optimized too) was performed and showed the influence of the number of stages of the columns in the performance of these configurations. In relation to energy costs, all the DWC's were favorable, however, the percentage of reduction of thermal load depends on which CS took as a reference. The best TAC’s results were obtained for columns with distinctive number of stages on each side of the wall, however, these columns do not have overcome the conventional systems optimized. Economically, the decision about the type of configuration more viable for an industrial application can be taken as the basis of the presented strategies, noting the trade-off between the ability of energy reduction of DWC's and the costs of the process of the optimized configurations. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/316
dc.date.accessioned 2018-03-23T19:16:15Z
dc.date.available 2018-03-23
dc.date.available 2018-03-23T19:16:15Z
dc.type Tese pt_BR
dc.subject Destilação extrativa pt_BR
dc.subject Acoplamento térmico pt_BR
dc.subject Redução do consumo energético - destilação pt_BR
dc.subject Colunas de parede dividida - DWC pt_BR
dc.subject Acoplamento térmico de duas colunas - TCS pt_BR
dc.subject Extractive distillation pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator CORDEIRO, Gardênia Marinho.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Critical analysis of strategies to reduce the energy consumption of the extractive distillation process. pt_BR
dc.description.sponsorship Capes pt_BR
dc.identifier.citation CORDEIRO, Gardênia Marinho. Análise crítica de estratégias para redução do consumo energético do processo de destilação extrativa. (Tese de Doutorado), Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2016. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/316 pt_BR


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