Análise comparativa do desempenho dos softwares SuperPro Designer v.9.0 e Aspen HYSYS v8.0 na simulação do processo de produção de etanol

• Autor(a) principal: Machado, Micael Rodrigo de Oliveira
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)
• Texto Completo: https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/7328
• topic: Simulação; SuperPro Designer; Aspen HYSYS; Produção de etanol; Fermentação; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA

Tendo em vista a crescente demanda energética do mercado atual, os biocombustíveis têm sido apresentados como uma alternativa aos combustíveis fósseis, que são amplamente utilizados nos dias de hoje. O etanol em especial apresenta uma demanda crescente nos últimos anos, surgindo assim novos estudos associados à sua síntese e otimização da sua produção industrial. É baseado neste cenário que a utilização de softwares para avaliar a viabilidade técnica e econômica da produção de etanol se torna interessante, visto que estas ferramentas proporcionam uma perspectiva mais ampla a respeito de diferentes processos químicos e físicos conjugados. Este trabalho tem como objetivo de avaliar o processo de produção de etanol a partir da fermentação do suco de caju utilizando uma Saccharomyces cerevisiae floculante. Foram avaliadas as simulações utilizando os softwares SuperPro Designer v9.0 e Aspen HYSYS v8.0, amplamente utilizados no meio acadêmico e profissional. Os resultados deste trabalho foram divididos em quatro etapas distintas, que são: transporte da matéria prima, extração do suco de caju, fermentação do suco e destilação do caldo fermentado. Foi observado que as três primeiras etapas não poderiam ser simuladas no software Aspen HYSYS v8.0, visto que esta ferramenta possui limitações para simular processos que envolvem fase sólida e operações em batelada. O SuperPro Designer v8.0 se mostrou eficiente ao simular as etapas de transporte, extração e fermentação da planta de produção, apresentando como principais resultados o cálculo do tempo de batelada de 10,5 horas e a capacidade de simular o processo fermentativo conduzido de forma descontínua (batelada) e semicontínua (batelada alimentada). Para a fermentação, observou-se um consumo de 99,92% do substrato alimentado. Na etapa de destilação, responsável por purificar uma corrente de 5,84% (m/m) de etanol numa corrente de produto de 93,9% (m/m) e recuperação de aproximadamente 99% de etanol, o software Aspen HYSYS v8.0 apresentou melhores resultados durante a etapa de convergência das colunas de destilação. Assim, observou-se que cada software apresentou características positivas e negativas de acordo com suas especificidades.