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Modelagem, simulação e controle do processo de pressure swing distillation com integração total para o sistema acetonitrila-água.

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dc.creator.ID FARIAS NETO, G. W. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/4795395176733951 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.referee1 VASCONCELOS, Luis Gonzaga Sales.
dc.contributor.referee2 RAMOS, Wagner Brandão.
dc.contributor.referee3 MORAIS JÚNIOR, Arioston Araújo de.
dc.contributor.referee4 NEVES, Thiago Gonçalves das.
dc.description.resumo A mistura binária formada por acetonitrila (MeCN) e água (H2O) apresenta um azeótropo de mínimo altamente sensível a variações de pressão, passível de separação por Pressure Swing Distillation (PSD). Esse processo é considerado altamente eficiente em termos energéticos devido às possibilidades de integração térmica, em particular a integração entre o condensador e o reboiler das colunas, conhecida como integração total (Fully Heat-Integrated PSD – FHIPSD); além disso, por não utilizar solvente (terceiro componente), é apontado como um processo ambientalmente amigável. No entanto, apesar dos benefícios em economia de energia, a integração reduz a flexibilidade no controle do processo, o que pode resultar em flutuações de pressão na coluna de alta pressão. Este estudo avalia o uso de um reboiler/condensador parcialmente alagado e hot-vapor bypass como maneiras de recuperar um grau de liberdade no processo. Foram avaliadas cinco estruturas de controle para FHIPSD, sendo uma sem o controle da pressão da coluna de alta pressão, três utilizando configurações diferentes de hotvapor bypass e uma reboiler/condensador parcialmente alagado. O estudo analisou a capacidade para controlar a pressão da coluna de alta pressão para distúrbios na vazão e composição de alimentação, avaliando também a capacidade de manter as especificações dos produtos. Através dos resultados obtidos nas simulações utilizando o Aspen Plus DynamicsTM, foi possível concluir que ambas as estratégias (reboiler/condensador parcialmente alagado e hot-vapor bypass) promovem a recuperação de um grau de liberdade que pode ser utilizando de forma eficaz para o controle da pressão da coluna de alta pressão. 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 Modelagem, simulação e controle do processo de pressure swing distillation com integração total para o sistema acetonitrila-água. pt_BR
dc.date.issued 2023-09-22
dc.description.abstract The binary mixture composed of acetonitrile (MeCN) and water (H2O) forms a minimum azeotrope highly sensitive to pressure variations, suitable for separation through Pressure Swing Distillation (PSD). This process is considered highly energy-efficient due to the possibilities of thermal integration, particularly between the condenser and reboiler of the columns, known as Fully Heat-Integrated PSD (FHIPSD); furthermore, as it does not use solvents, it is regarded as an environmentally friendly process. However, despite the energy-saving benefits, integration reduces process control flexibility, potentially leading to pressure fluctuations in the highpressure column. This study evaluates the use of a partially flooded reboiler/condenser and hotvapor bypass as means to regain a degree of freedom in the process. Five control structures for FHIPSD were assessed, including one without high-pressure column pressure control, three employing different hot-vapor bypass configurations, and one with a partially flooded reboiler/condenser. The study analyzed the ability to control the high-pressure column pressure under disturbances in feed flow rate and composition, also assessing the capacity to maintain product specifications. Based on the results obtained through simulations using Aspen Plus DynamicsTM, it was concluded that both strategies (partially flooded reboiler/condenser and hot-vapor bypass) effectively recover a degree of freedom that can be utilized for high-pressure column pressure control. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/33153
dc.date.accessioned 2023-11-23T20:07:22Z
dc.date.available 2023-11-23
dc.date.available 2023-11-23T20:07:22Z
dc.type Tese pt_BR
dc.subject Pressure swing distillation pt_BR
dc.subject Mistura azeotrópica pt_BR
dc.subject Controle de pressão pt_BR
dc.subject Hotvapor bypass pt_BR
dc.subject Reboiler/condensador parcialmente alagado pt_BR
dc.subject Azeotropic mixing pt_BR
dc.subject Pressure control pt_BR
dc.subject Hot-vapor bypass pt_BR
dc.subject Partially flooded reboiler/condenser pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator FARIAS NETO, Gilvan Wanderley de.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Modeling, simulation and control of the pressure swing distillation process with full integration for the acetonitrile-water system. pt_BR
dc.description.sponsorship Capes pt_BR
dc.identifier.citation FARIAS NETO, Gilvan Wanderley de. Modelagem, simulação e controle do processo de pressure swing distillation com integração total para o sistema acetonitrila-água. 2023. 103 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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