Estudo da mistura de solvente em um tanque de recirculação
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18511 |
Resumo: | Solvents are of utmost importance in a wide array of processes, ranging from industrial applications to food production. The selection of pure solvents or solvent mixtures is based on their distinct properties, which directly impact their performance in various applications. The quality and applicability of solvents are inherently intertwined with the mixing process, which encompasses the uniform distribution of components across different liquid phases. To achieve this, agitators and mixers are employed in the production of solvent mixtures. One promising approach for achieving effective mixing involves the use of recirculation tanks, which induce turbulence within the inlet pipeline. A comprehensive understanding of the underlying mechanisms driving mixing is pivotal for optimizing both efficiency and safety in industrial processes. This study aims to delve into the mixing process of ethyl acetate and ethanol in a recirculation tank, employing Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis through the Simcenter STAR-CCM+ software. A variety of geometries and recirculation rates were evaluated to ascertain mixing efficiency, accompanied by an analysis of energy consumption to evaluate process feasibility. Based on the collected data, it was evident that increasing the projection of the inlet jet into the flow enhances both the agitation volume and the solution's mixing. Moreover, elevating the flow velocity results in a more uniform mixture, thereby leading to a higher energy consumption within the system. |
id |
SCAR_0391354a33bb4f2965716a12bca28d39 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/18511 |
network_acronym_str |
SCAR |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFSCAR |
repository_id_str |
4322 |
spelling |
Lima, Leonardo ArrudaLopes, Gabriela Cantarellihttp://lattes.cnpq.br/5680967191791061http://lattes.cnpq.br/5308568816755346https://orcid.org/0009-0000-3028-6239https://orcid.org/0000-0002-4475-6075bafc792d-6c12-4fa0-85c4-d3adef2865c32023-09-05T13:26:03Z2023-09-05T13:26:03Z2023-08-29LIMA, Leonardo Arruda. Estudo da mistura de solvente em um tanque de recirculação. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18511.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18511Solvents are of utmost importance in a wide array of processes, ranging from industrial applications to food production. The selection of pure solvents or solvent mixtures is based on their distinct properties, which directly impact their performance in various applications. The quality and applicability of solvents are inherently intertwined with the mixing process, which encompasses the uniform distribution of components across different liquid phases. To achieve this, agitators and mixers are employed in the production of solvent mixtures. One promising approach for achieving effective mixing involves the use of recirculation tanks, which induce turbulence within the inlet pipeline. A comprehensive understanding of the underlying mechanisms driving mixing is pivotal for optimizing both efficiency and safety in industrial processes. This study aims to delve into the mixing process of ethyl acetate and ethanol in a recirculation tank, employing Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis through the Simcenter STAR-CCM+ software. A variety of geometries and recirculation rates were evaluated to ascertain mixing efficiency, accompanied by an analysis of energy consumption to evaluate process feasibility. Based on the collected data, it was evident that increasing the projection of the inlet jet into the flow enhances both the agitation volume and the solution's mixing. Moreover, elevating the flow velocity results in a more uniform mixture, thereby leading to a higher energy consumption within the system.Os solventes desempenham um papel crucial em uma ampla gama de processos, abrangendo desde aplicações industriais até a produção de alimentos. A seleção do solvente puro ou de uma mistura de solventes é baseada em suas propriedades específicas, as quais influenciam diretamente o desempenho nas aplicações. A qualidade e aplicabilidade dos solventes estão intrinsecamente ligadas ao processo de mistura, que engloba a distribuição homogênea de componentes em diferentes fases líquidas. Para esse fim, os agitadores e misturadores são empregados nos processos de produção de misturas de solventes. Uma das abordagens para efetuar a mistura são os tanques de recirculação, que geram turbulência na tubulação de entrada. Compreender profundamente os mecanismos subjacentes à mistura é essencial para otimizar a eficiência e a segurança dos processos industriais. Este estudo visa investigar o processo de mistura de acetato de etila e etanol em um tanque com recirculação, por meio da análise de Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD), utilizando o software Simcenter STAR-CCM+. Diversas geometrias e taxas de recirculação foram avaliadas para determinar a eficiência da mistura, juntamente com uma análise do consumo energético para avaliar a viabilidade do processo. A partir dos dados obtidos, foi possível observar que o aumento da projeção do jato de entrada no escoamento aumenta o volume de agitação e a mistura da solução. Além disso, o aumento da velocidade de escoamento proporciona uma mistura mais homogênea e, consequentemente, um maior consumo de energia no sistema.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosEngenharia Química - EQUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessSolventesMistura homogêneaTanque de recirculaçãoCFDSolventsMixingHomogeneityRecirculation tankENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAEstudo da mistura de solvente em um tanque de recirculaçãoStudy of solvent mixing in a recirculation tankinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis600600ad966bd7-9d47-4f1b-9732-0ad2f0578e62reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8810https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/18511/2/license_rdff337d95da1fce0a22c77480e5e9a7aecMD52ORIGINALTrabalho de Graduação.pdfTrabalho de Graduação.pdfapplication/pdf1286571https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/18511/1/Trabalho%20de%20Gradua%c3%a7%c3%a3o.pdf58b39a7a373d0db7fa7b98abb5d522f5MD51TEXTTrabalho de Graduação.pdf.txtTrabalho de Graduação.pdf.txtExtracted texttext/plain96649https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/18511/3/Trabalho%20de%20Gradua%c3%a7%c3%a3o.pdf.txte80b1e0b68b94033f288d6d1c9651b69MD53ufscar/185112024-05-14 17:44:36.202oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/18511Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222024-05-14T17:44:36Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
dc.title.por.fl_str_mv |
Estudo da mistura de solvente em um tanque de recirculação |
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv |
Study of solvent mixing in a recirculation tank |
title |
Estudo da mistura de solvente em um tanque de recirculação |
spellingShingle |
Estudo da mistura de solvente em um tanque de recirculação Lima, Leonardo Arruda Solventes Mistura homogênea Tanque de recirculação CFD Solvents Mixing Homogeneity Recirculation tank ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
title_short |
Estudo da mistura de solvente em um tanque de recirculação |
title_full |
Estudo da mistura de solvente em um tanque de recirculação |
title_fullStr |
Estudo da mistura de solvente em um tanque de recirculação |
title_full_unstemmed |
Estudo da mistura de solvente em um tanque de recirculação |
title_sort |
Estudo da mistura de solvente em um tanque de recirculação |
author |
Lima, Leonardo Arruda |
author_facet |
Lima, Leonardo Arruda |
author_role |
author |
dc.contributor.authorlattes.por.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/5308568816755346 |
dc.contributor.authororcid.por.fl_str_mv |
https://orcid.org/0009-0000-3028-6239 |
dc.contributor.advisor1orcid.por.fl_str_mv |
https://orcid.org/0000-0002-4475-6075 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Lima, Leonardo Arruda |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Lopes, Gabriela Cantarelli |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/5680967191791061 |
dc.contributor.authorID.fl_str_mv |
bafc792d-6c12-4fa0-85c4-d3adef2865c3 |
contributor_str_mv |
Lopes, Gabriela Cantarelli |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Solventes Mistura homogênea Tanque de recirculação CFD |
topic |
Solventes Mistura homogênea Tanque de recirculação CFD Solvents Mixing Homogeneity Recirculation tank ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Solvents Mixing Homogeneity Recirculation tank |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
description |
Solvents are of utmost importance in a wide array of processes, ranging from industrial applications to food production. The selection of pure solvents or solvent mixtures is based on their distinct properties, which directly impact their performance in various applications. The quality and applicability of solvents are inherently intertwined with the mixing process, which encompasses the uniform distribution of components across different liquid phases. To achieve this, agitators and mixers are employed in the production of solvent mixtures. One promising approach for achieving effective mixing involves the use of recirculation tanks, which induce turbulence within the inlet pipeline. A comprehensive understanding of the underlying mechanisms driving mixing is pivotal for optimizing both efficiency and safety in industrial processes. This study aims to delve into the mixing process of ethyl acetate and ethanol in a recirculation tank, employing Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis through the Simcenter STAR-CCM+ software. A variety of geometries and recirculation rates were evaluated to ascertain mixing efficiency, accompanied by an analysis of energy consumption to evaluate process feasibility. Based on the collected data, it was evident that increasing the projection of the inlet jet into the flow enhances both the agitation volume and the solution's mixing. Moreover, elevating the flow velocity results in a more uniform mixture, thereby leading to a higher energy consumption within the system. |
publishDate |
2023 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2023-09-05T13:26:03Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2023-09-05T13:26:03Z |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2023-08-29 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
format |
bachelorThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
LIMA, Leonardo Arruda. Estudo da mistura de solvente em um tanque de recirculação. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18511. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18511 |
identifier_str_mv |
LIMA, Leonardo Arruda. Estudo da mistura de solvente em um tanque de recirculação. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18511. |
url |
https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18511 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.confidence.fl_str_mv |
600 600 |
dc.relation.authority.fl_str_mv |
ad966bd7-9d47-4f1b-9732-0ad2f0578e62 |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de São Carlos Câmpus São Carlos Engenharia Química - EQ |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFSCar |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de São Carlos Câmpus São Carlos Engenharia Química - EQ |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFSCAR instname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) instacron:UFSCAR |
instname_str |
Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) |
instacron_str |
UFSCAR |
institution |
UFSCAR |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFSCAR |
collection |
Repositório Institucional da UFSCAR |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/18511/2/license_rdf https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/18511/1/Trabalho%20de%20Gradua%c3%a7%c3%a3o.pdf https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/18511/3/Trabalho%20de%20Gradua%c3%a7%c3%a3o.pdf.txt |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
f337d95da1fce0a22c77480e5e9a7aec 58b39a7a373d0db7fa7b98abb5d522f5 e80b1e0b68b94033f288d6d1c9651b69 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1813715668524072960 |