Orientador: Antonio Jose de A. Meirelles

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: Neste trabalho estudou-se a aplicação da integração térmica SRV ("Secondary Reflux and Vaporization") à destilação extrativa para misturas com solvente de baixa volatilidade, etanol/água/etileno glicol, e para misturas com solvente que se vaporiza, acetona/metanol/água. Esta integração...

Resumo: Neste trabalho estudou-se a aplicação da integração térmica SRV ("Secondary Reflux and Vaporization") à destilação extrativa para misturas com solvente de baixa volatilidade, etanol/água/etileno glicol, e para misturas com solvente que se vaporiza, acetona/metanol/água. Esta integração térmica, que consiste principalmente da transferência de calor da seção de enriquecimento para a seção de esgotamento, pode fazer uso de um gradiente de temperatura natural existente entre as seções da coluna de destilação extrativa. Este gradiente pode ainda ser aumentado pela operação das seções da coluna a diferentes pressões. A simulação do processo foi conduzida utilizando-se o método de NAPHTALI & SANDHOLM (1971). Este método sofreu algumas modificações para adaptá-lo à destilação SRV", ao cálculo de equilíbrio de fases selecionado e para diferentes aspectos da simulação. Os resultados são apresentados em três etapas: efeito da integração térmica sobre os perfis de temperatura, vazão e concentração; efeito na pureza de produtos de topo e fundo e impactos em termos de economia de energia. Para o sistema etanol/água/etileno glicol foi verificado uma redução de 25% no consumo de energia e para o sistema acetona/metanol/água uma redução de 36%, quando comparadas colunas integradas termicamente a colunas de destilação extrativa convencionais.

Abstract: This work was developed to study the application of the thermal integration SRV (Secondary Reflux and Vaporization) in the extractive distillation of the mixture with solvent of low volatility, ethanol/water/ethyiene glycol and mixture with solvent of higher volatility...

Abstract: This work was developed to study the application of the thermal integration SRV (Secondary Reflux and Vaporization) in the extractive distillation of the mixture with solvent of low volatility, ethanol/water/ethyiene glycol and mixture with solvent of higher volatility acetone/methanol/water. This thermal integration; which consists mainly of heat transfer from the rectifying section to the stripping section, can use the natural gradient of temperature occurring between the sections of the extractive column. This gradient can be increased when the pressure of the rectifying section is higher than the pressure of the stripping section. The process of simulation was conducted utilizing the NAPHTALI & SANDHOLM method (1971). This method was modified to incorporate the thermal integration SRVf the selected model of phase equilibrium and to improve other aspects of simulation. The results are presented in three parts; effects of thermal integration on the temperature, flow and component flow profiles; effect on the parity of overhead and bottom products and possibility of reduction in the energy consumption. Reduction of 25% in the energy consumption for the ethanol/water/ethylene glycol mixture and reduction of 3 69i for the ace tone/me thanol /water were achieved when integrated columns were compared to conventional extractive columns.