Análise e otimização exergoeconômica de um sistema de destilação industrial para produção de bioetanol
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2015 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) |
Texto Completo: | http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/6476 |
Resumo: | Orientador: Prof. Dr. Marcelino Luiz Gimenes |
id |
UEM-10_8345afd6c92947447006667f52546e7f |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:localhost:1/6476 |
network_acronym_str |
UEM-10 |
network_name_str |
Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) |
repository_id_str |
|
spelling |
Análise e otimização exergoeconômica de um sistema de destilação industrial para produção de bioetanolAspen PlusAspen Plus - BioetanolBioetanolBioetanol - Sistema industrialExergoeconomiaExergiaIndustria - BioetanolMATLABSimulação de processosOtimização de processos - BioetanolColuna de destilação660.2812EngenhariasEngenharia QuímicaOrientador: Prof. Dr. Marcelino Luiz GimenesCoorientador: Prof. Dr. Sérgio Henrique Bernardo de FariaDissertação (mestrado em Engenharia Química) - Universidade Estadual de Maringá, 2015Resumo: Entre todos os processos de separação industriais, a destilação é um dos maiores consumidores de energia. Assim se justifica a busca de métodos de otimização de energia para colunas de destilação. A otimização dos parâmetros tais como estágio de alimentação, razão de refluxo, número de estágios, pode ser obtida da análise do perfil de perdas de exergia da coluna, que por sua vez depende da determinação das propriedades termodinâmicas do conjunto de correntes no interior da coluna. Este trabalho tem por objetivo realizar a otimização exergoeconômica um sistema industrial de colunas de destilação capaz de produzir etanol hidratado, utilizando-se o software Aspen Plus para simulação do sistema em estudo com o método rigoroso Radfrac para resolução das equações MESH das colunas aplicando-se os modelos termodinâmicos apropriados. Os parâmetros de projeto e operação da coluna, já otimizada do ponto de vista energético, são então avaliados e capazes de possibilitar uma otimização econômica para novas condições de operação. Os resultados mostram que foi possível realizar a otimização termodinâmica das colunas de destilação, de forma que as especificações críticas do processo não foram violadas. O processo otimizado perde menos energia que o processo original, porém requer um maior investimento. Tal resultado nos direcionou a investigar se o processo é válido do ponto econômico. A avaliação termoeconômica do processo nos levou a concluir que neste trabalho, mesmo com o aumento do investimento para implantação de um processo de maior eficiência, este é reposto em tempo viável e proporciona uma continua economia de gastos por requerer menos energiaAbstract: Among all industrial separation processes, distillation is one of the largest energy consumers. Hence the search for energy optimization methods for distillation columns is justified. The optimization of parameters such as feed stage, reflux ratio, number of stages, can be obtained from analysing the exergy losses profile of the column, which in turn depends on the determination of the thermodynamic properties of the set of streams inside the column. This study aims to realize the exergoeconomic optimization of an industrial system of distillation columns capable of producing hydrated ethanol, using the Aspen Plus software for simulation of the system under study with Radfrac as a rigorous method for solving the MESH equations of the columns applying the appropriate thermodynamic models. The design and operational parameters of the column, already optimized from an energy point of view, are then evaluated and able to allow an economic optimization to new operating conditions. The results show that it was possible to achieve the thermodinamyc optimization of the distillation columns without violating the critical specifications of the process. The optimized process loses less energy than the original process, but requires greater investment. This result directed us to investigate if the process is valid economically. The thermoeconomic evaluation of the process led us to conclude that in this work, even with increased investment to implement a process of greater efficiency, it resets viable in time and provides a continuous cost savings by requiring less energy156 f. : il. color., figs., tabs.Universidade Estadual de MaringáDepartamento de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaMaringá, PRCentro de TecnologiaGimenes, Marcelino LuizFaria, Sérgio Henrique Bernardo deEsteller, Laureano JiménezZemp, Roger JosefRocha, Lucas Bonfim2024-03-25T18:26:32Z2024-03-25T18:26:32Z2015info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfROCHA, Lucas Bonfim. Análise e otimização exergoeconômica de um sistema de destilação industrial para produção de bioetanol. 2015. 156 f. Dissertação (mestrado em Engenharia Química) - Universidade Estadual de Maringá, 2015, Maringá, PR.http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/6476info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)instname:Universidade Estadual de Maringá (UEM)instacron:UEM2024-03-25T18:35:40Zoai:localhost:1/6476Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.uem.br:8080/oai/requestopendoar:2024-04-23T15:00:30.646884Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) - Universidade Estadual de Maringá (UEM)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Análise e otimização exergoeconômica de um sistema de destilação industrial para produção de bioetanol |
title |
Análise e otimização exergoeconômica de um sistema de destilação industrial para produção de bioetanol |
spellingShingle |
Análise e otimização exergoeconômica de um sistema de destilação industrial para produção de bioetanol Rocha, Lucas Bonfim Aspen Plus Aspen Plus - Bioetanol Bioetanol Bioetanol - Sistema industrial Exergoeconomia Exergia Industria - Bioetanol MATLAB Simulação de processos Otimização de processos - Bioetanol Coluna de destilação 660.2812 Engenharias Engenharia Química |
title_short |
Análise e otimização exergoeconômica de um sistema de destilação industrial para produção de bioetanol |
title_full |
Análise e otimização exergoeconômica de um sistema de destilação industrial para produção de bioetanol |
title_fullStr |
Análise e otimização exergoeconômica de um sistema de destilação industrial para produção de bioetanol |
title_full_unstemmed |
Análise e otimização exergoeconômica de um sistema de destilação industrial para produção de bioetanol |
title_sort |
Análise e otimização exergoeconômica de um sistema de destilação industrial para produção de bioetanol |
author |
Rocha, Lucas Bonfim |
author_facet |
Rocha, Lucas Bonfim |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Gimenes, Marcelino Luiz Faria, Sérgio Henrique Bernardo de Esteller, Laureano Jiménez Zemp, Roger Josef |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Rocha, Lucas Bonfim |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Aspen Plus Aspen Plus - Bioetanol Bioetanol Bioetanol - Sistema industrial Exergoeconomia Exergia Industria - Bioetanol MATLAB Simulação de processos Otimização de processos - Bioetanol Coluna de destilação 660.2812 Engenharias Engenharia Química |
topic |
Aspen Plus Aspen Plus - Bioetanol Bioetanol Bioetanol - Sistema industrial Exergoeconomia Exergia Industria - Bioetanol MATLAB Simulação de processos Otimização de processos - Bioetanol Coluna de destilação 660.2812 Engenharias Engenharia Química |
description |
Orientador: Prof. Dr. Marcelino Luiz Gimenes |
publishDate |
2015 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2015 2024-03-25T18:26:32Z 2024-03-25T18:26:32Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
ROCHA, Lucas Bonfim. Análise e otimização exergoeconômica de um sistema de destilação industrial para produção de bioetanol. 2015. 156 f. Dissertação (mestrado em Engenharia Química) - Universidade Estadual de Maringá, 2015, Maringá, PR. http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/6476 |
identifier_str_mv |
ROCHA, Lucas Bonfim. Análise e otimização exergoeconômica de um sistema de destilação industrial para produção de bioetanol. 2015. 156 f. Dissertação (mestrado em Engenharia Química) - Universidade Estadual de Maringá, 2015, Maringá, PR. |
url |
http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/6476 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Estadual de Maringá Departamento de Engenharia Química Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química Maringá, PR Centro de Tecnologia |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Estadual de Maringá Departamento de Engenharia Química Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química Maringá, PR Centro de Tecnologia |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) instname:Universidade Estadual de Maringá (UEM) instacron:UEM |
instname_str |
Universidade Estadual de Maringá (UEM) |
instacron_str |
UEM |
institution |
UEM |
reponame_str |
Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) |
collection |
Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) - Universidade Estadual de Maringá (UEM) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1813258695580057600 |