Modelagem matemática e simulação numérica de uma planta de dessalinização - MSF

• Autor(a) principal: Lanna, Priscila Pierre
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/29890
• topic: Destilação; Dessalinização da água - Modelos matemáticos; Simulação numérica; Processos Industriais de Engenharia Química

A complexidade do problema de acesso à água potável aponta para a necessidade de estudos e avaliações que viabilizem a utilização de fontes alternativas de água potável capazes de suprir as necessidades básicas humanas e também possibilitar o desenvolvimento de atividades econômicas nessas regiões. Nestes termos, motivado pela discussão de um assunto tão relevante, o objetivo deste trabalho foi realizar a modelagem matemática e a simulação numérica de uma planta de dessalinização pelo método de Destilação Flash de Múltiplos Estágios (MSF). Para a execução deste estudo foi utilizado o software de modelagem EES®, em que se avaliou a influência dos parâmetros operacionais sobre o desempenho da planta de dessalinização. O modelo resultante foi capaz de reproduzir os dados operacionais reais e prever as condições de operação. As ferramentas de modelagem matemática e simulação numérica são importantes para o desenvolvimento de proposições de projetos e tecnologias eficientes e viáveis de dessalinização da água, capazes de auxiliar no suprimento de água. Em teoria, a sua utilização pode reduzir significativamente o tempo de engenharia, criando a capacidade de se testar diferentes opções variáveis e operacionais e demais parâmetros, em um programa de computador, e não em modelos de teste físico. Essa capacidade pode teoricamente reduzir o custo do projeto e sua implementação, bem como o custo final para a população que poderá usufruir destas instalações (se construídas, instaladas e colocadas em operação), eliminando a necessidade de vários protótipos físicos a serem feitos e testados. Os resultados do estudo mostram que o número de estágios é a variável que mais afeta o desempenho da planta, uma vez que a vazão de vapor de aquecimento diminui drasticamente com o aumento do número de estágios, o que torna a planta mais eficiente e econômica no ponto de vista energético. Verifica- se ainda que as variáveis relacionadas à água do mar não fornecem variações significativas no desempenho da planta. Finalmente, observou-se que a elevação da temperatura máxima da salmoura ocasiona a redução na área total de troca térmica; no entanto, com relação ao desempenho da planta, a temperatura máxima da salmoura não afeta significativamente esse parâmetro no processo. PALAVRAS-CHAVE: Destilação. EES®. Múltiplos estágios. Simulação numérica.