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Avaliação termodinâmica e econômica do processo de produção de acetato de butila via destilação reativa.

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dc.creator.ID ROSA, D. S. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/3901865547315816 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.advisor-co1 SOUTO, Rivana Mabel Lucena Oliveira.
dc.contributor.advisor-co1ID OLIVEIRA, R. M. L. pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Lattes http://lattes.cnpq.br/1491880148444165 pt_BR
dc.contributor.referee1 RAMOS, Wagner Brandão.
dc.contributor.referee2 VASCONCELOS, Luis Gonzaga Sales.
dc.contributor.referee3 SIMÕES, Vicemario.
dc.contributor.referee4 GONÇALVES, Savana Barbosa Villar.
dc.contributor.referee5 CORDEIRO, Gardênia Marinho.
dc.description.resumo Este trabalho aborda um estudo sobre a produção de acetato de butila por meio da reação em fase líquida entre acetato de metila e butanol. Essa reação reversível gera metanol como subproduto e forma dois azeótropos, o que apresenta desafios no processo. Para superar esses problemas e reduzir as unidades do processo, duas configurações diferentes são investigadas: uma com três colunas de destilação e outra com apenas duas, sendo que em ambas há uma coluna de destilação reativa. Embora esses sistemas de destilação sejam eficientes no que tange ao seu objetivo, eles consomem uma quantidade significativa de energia nas plantas onde são utilizadas. Portanto, este estudo tem como objetivo avaliar termodinamicamente e economicamente estes processos, analisando cada coluna individualmente e o processo como um todo. Conceitos baseados na Primeira e Segunda Lei da Termodinâmica são empregados na avaliação. Os processos são simulados em regime estacionário usando o software Aspen PlusTM, e sua eficiência termodinâmica é avaliada com base na disponibilidade, enquanto a análise econômica considera o custo anual total (TAC) e o desempenho energético utilizandose o consumo específico de energia (SEC). Os resultados indicam que as colunas de destilação reativas possuem menor eficiência termodinâmica e maior quantidade de trabalho perdido em comparação com as colunas convencionais. Os dois fluxogramas explorados apresentam eficiência termodinâmica próximas. Em termos econômicos, a segunda configuração é mais atraente, apesar de haver uma pequena variação no valor do TAC. Para investigar os fatores que influenciam a eficiência termodinâmica no processo de destilação reativa, é estudada a influência do número de estágios reativos. Os resultados mostram que a variação na zona reativa tem pouco impacto na eficiência termodinâmica, afetando principalmente a quantidade de trabalho perdido. Além disso, os resultados destacam a dependência dessa propriedade em relação à quantidade de calor fornecida ao reboiler. 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 termodinâmica e econômica do processo de produção de acetato de butila via destilação reativa. pt_BR
dc.date.issued 2023-08-28
dc.description.abstract This work deals with a study on the production of butyl acetate through the liquid phase reaction between methyl acetate and butanol. This reversible reaction generates methanol as a byproduct and forms two azeotropes, which presents challenges in the process. To overcome these problems and reduce process units, two different configurations are investigated: one with three distillation columns and another with only two, both of which have a reactive distillation column. Although these distillation systems are efficient in terms of their purpose, they consume a significant amount of energy in the plants where they are used. Therefore, this study aims to thermodynamically and economically evaluate these processes, analyzing each column individually and the process as a whole. Concepts based on the First and Second Laws of Thermodynamics are employed in the evaluation. Aspen PlusTM software simulates processes at a steady state, and their thermodynamic efficiency is evaluated based on availability. At the same time, the economic analysis considers total annual cost (TAC) and energy performance using specific energy consumption (SEC ). The results indicate that reactive distillation columns have lower thermodynamic efficiency and more lost work than conventional columns. The two flowcharts explored show close thermodynamic efficiency. In economic terms, the second configuration is more attractive, although there is a slight variation in the TAC value. The influence of the number of reactive stages is studied to investigate the factors that influence the thermodynamic efficiency in the reactive distillation process. The results show that the variation in the reactive zone has little impact on thermodynamic efficiency, mainly affecting the amount of lost work. Furthermore, the results highlight the dependence of this property on the amount of heat supplied to the reboiler. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/33151
dc.date.accessioned 2023-11-23T19:38:40Z
dc.date.available 2023-11-23
dc.date.available 2023-11-23T19:38:40Z
dc.type Tese pt_BR
dc.subject Destilação reativa pt_BR
dc.subject Termodinâmica pt_BR
dc.subject Disponibilidade termodinâmica pt_BR
dc.subject Eficiência termodinâmica pt_BR
dc.subject Reactive distillation pt_BR
dc.subject Thermodynamic efficiency pt_BR
dc.subject Thermodynamic availability pt_BR
dc.subject Availability function pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator ROSA, David Santos.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Thermodynamic and economic evaluation of the butyl acetate production process via reactive distillation. pt_BR
dc.identifier.citation ROSA, David Santos. Avaliação termodinâmica e econômica do processo de produção de acetato de butila via destilação reativa. 2023. 99 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, 2023. pt_BR


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