Orientador: Sergio Persio Ravagnani

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica

Resumo: A literatura apresenta uma grande quantidade de trabalhos envolvendo a simulação de coluna de destilação, tanto no estado estacionário quanto no dinâmico, porém na sua grande maioria abordando a coluna na sua forma convencional. A recompressão de vapor em sistemas de destilação tem...

Resumo: A literatura apresenta uma grande quantidade de trabalhos envolvendo a simulação de coluna de destilação, tanto no estado estacionário quanto no dinâmico, porém na sua grande maioria abordando a coluna na sua forma convencional. A recompressão de vapor em sistemas de destilação tem despertado o interesse dos pesquisadores em virtude da sua importância no que se refere a economia de energia. O presente trabalho estuda a utilização da simulação estática e dinâmica aplicada a uma coluna de destilação com recompressão de vapor. O processo de separação, via destilação, de compostos de baixa volatilidade relativa, como por exemplo, os xilenos mistos é extremamente intensivo sob os aspectos do consumo de energia.Neste estudo utilizou-se uma coluna separadora de xilenos mistos do tipo: etil-benzeno, para-xileno, meta-xileno, orto-xileno e 1,2,4-trimetil-benzeno, na qual foi feito um estudo
comparativo, através da simulação estática, do consumo energético da coluna na sua forma convencional e com recompressão de vapor. Também foi feita a modelagem dinâmica da coluna na sua forma convencional e com recompressão para se observar o efeito do sistema de recompressão quando a coluna era perturbada nas variáveis: razão de refluxo,carga térmica no refervedor e vazão de alimentação. Para a análise do estado estacionário utilizou-se o programa comercial ASPEN PLUS e para a análise dinâmica utilizou-se o modelo fenomenológico clássico, denominado prato-aprato, onde as equações diferenciais foram integradas pelo método de Runge-Kutta ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital

Abstract: The literature presents a great amount of work involving the simulation of a distillation column in the stedy state as well as in the dynamic state; however, the great majority of them deals with the column in its conventional arrangement The vapor recompression in distillation systems has...

Abstract: The literature presents a great amount of work involving the simulation of a distillation column in the stedy state as well as in the dynamic state; however, the great majority of them deals with the column in its conventional arrangement The vapor recompression in distillation systems has raised the interest of researchers because of its importance in energy economy. In the present work the stedy state and dynamic simulation are applied to a distillation column with vapor recompression. The separation process by distilation of compounds of relatively low volatility, i.e., the mixed xylenes, is extremely intensive in the aspect of energy consumption. In this study, a separation column of mixed xylenes for the following compounds: ethyl-benzene, para-xylene, meta-xylene, ortho-xylene and l24-trimethyl-benzene was analysed. A comparative study was carried out in the energy consumption for a conventional column and one fitted with vapor recompression.. In addition, the dynamic modeling of the column in its conventional form and with Recompression were develloped to analyse the behavior of both system when the column suffers perturbations of reflux rate, thermal duty of the reboiler and feed rate. The analysis of the stedy state was performed using the ASPEN PLUS commercial program, and the dynamic analysis was done using a classical phenomenological model called tray-to-tray, where the differential equations were integrated by the Runge-Kutta method, develloped in the present thesis ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations