Modelagem e simulação de refervedores

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Mischelle Paiva dos
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Texto Completo: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12041
Resumo: Reboilers are heat exchangers responsible for supplying energy to the fractionation process in a distillation column, one of the most used operations in the chemical industry. On that basis, this work presents the modeling and simulation of two types of reboilers: vertical thermosyphon reboiler and forced circulation reboiler. The proposed model result in asystem of algebraic differential equations solved using the freeSoftware Scilab. Another approach of the study was a stochastic simulation, in order to analyze the influence of some variables in the behavior of the equipment. The study also included a comparison of two formulations for the calculation of the temperature dependence of binary interaction parameters ofWilson s modelused to expresstheno ideality of the liquid phase. Furthermore, the influence of binary interaction parameters on phase equilibrium and system simulation was evaluated by sensitivity analysis. The proposed algorithms for the two types of reboilers were applied to an example regarding the vaporization of a binary mixture, obtaining as a result the pressure, temperature and mass flow of liquid and vapor profilesalong the entire route. In addition, comparisons were made between properties of the liquid phase as well as between the T-x-y diagrams corresponding to both formulationsof the binary interaction parameter
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On that basis, this work presents the modeling and simulation of two types of reboilers: vertical thermosyphon reboiler and forced circulation reboiler. The proposed model result in asystem of algebraic differential equations solved using the freeSoftware Scilab. Another approach of the study was a stochastic simulation, in order to analyze the influence of some variables in the behavior of the equipment. The study also included a comparison of two formulations for the calculation of the temperature dependence of binary interaction parameters ofWilson s modelused to expresstheno ideality of the liquid phase. Furthermore, the influence of binary interaction parameters on phase equilibrium and system simulation was evaluated by sensitivity analysis. The proposed algorithms for the two types of reboilers were applied to an example regarding the vaporization of a binary mixture, obtaining as a result the pressure, temperature and mass flow of liquid and vapor profilesalong the entire route. In addition, comparisons were made between properties of the liquid phase as well as between the T-x-y diagrams corresponding to both formulationsof the binary interaction parameterRefervedores são trocadores de calor responsáveis por fornecer energia ao processo de fracionamento em uma coluna de destilação, uma das operações mais utilizadas na indústria química. Em função disso, este trabalho apresenta a modelagem e simulação de dois tipos de refervedores: um termossifão vertical e um refervedor com circulação forçada. O modelo proposto resulta em um sistema de equações algébrico-diferenciais resolvido utilizando o software livre Scilab. Outra abordagem do trabalho foi realizar uma simulação estocástica, com o intuito de analisar a influência de algumas variáveis no desempenho do equipamento. O trabalho incluiu ainda a comparação entre duas formulações do parâmetro de interação binária, em função da temperatura, do modelo de Wilson, utilizado para modelar a não idealidade da fase líquida.Além disso, influência dos parâmetros de interação binária no equilíbrio de fases e na simulação do sistema foi avaliada via análise de sensibilidade.Os algoritmos propostos para os dois tipos de refervedores foram aplicados a um exemplo referente à vaporização de uma mistura binária, obtendo-se como resultados os perfis de pressão, temperatura, vazão mássica de líquido e de vapor ao longo de todo o trajeto. Além disso, foram realizadas comparações entre propriedades da fase líquida, bem como entreos diagramas T-x-y correspondentes a ambas as formulações testadas para o parâmetro de interação bináriaSubmitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:37:39Z No. of bitstreams: 1 Mischelle Paiva dos Santos.pdf: 2634779 bytes, checksum: ec5582d504c2661207cb06e322432d72 (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-06T19:37:39Z (GMT). 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