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Type: TESE
Title: Simulação e otimização de colunas de destilação reativa
Author: Bonifácio, Wellington Pires
Advisor: Maciel, Maria Regina Wolf, 1955-
Abstract: Resumo: Neste trabalho foram desenvolvidas simulações e otimização do processo de destilação reativa, utilizando o software comercial ASPEN PLUS. Frente a isto, o processo de produção e separação do MTBE e a separação de xilenos, foram escolhidos como casos estudos. O objetivo é obter produtos de alta pureza e a minimização de geração de efluentes. No processo do MTBE, foi utilizada uma coluna de 17 estágios teóricos, com a zona reativa localizada entre os estágios 4 e 11. Os coeficientes de atividade forma calculados através da equação de UNIQUAC e para os coeficientes de fugacidade foi utilizada a equação de Redlich-Kwong. Finalmente, foi utilizado o modelo cinético definido por Rehfinger (1990). No processo de separação de xilenos, foi considerada uma coluna de 12 estágios teóricos. A pressão de operação desta coluna é de 44 a 54 torr e a taxa de refluxo é 2,0. Para o cálculo do equilíbrio líquido e vapor foi utilizada a lei de Raoult. Para o equlíbrio cinético, foi utilizada a equação de energia livre de Gibbs. O fenômeno da multiplicidade do estado estacionário foi observado em ambos os casos, e este fato foi de fundamental importância para definir o ponto ótimo de operação em cada caso. No processo de separação do MTBE, o produto obtido possui 99,9% de pureza e, na separação de xilenos, foi proposto um processo contendo 3 colunas para atingir-se a pureza de 99,5% em p-xileno

Abstract: In this work, simulations and optimization of the reactive distillation process, using the commercial software ASPEN PLUS were developed. Based on it, the process of production and separation of MTBE and the separation of xylenes, were chosen as case studies. The objective is to get products with high purity and waste minimization. In the MTBE process, it was considered a column of 17 theorical stages, with the reactive zone between stages 4 and 11. The activity coefficients were calculated by UNIQUAC equation. And, finally, it was used the reactional model defined by Rehfinger (1990). In the xylenes separation process, it was considered a column of 12 theoretical stages. The operation pressure of this column is between 44 and 54 torr and the reflux ratio is 2,0. For the liquid and vapor equilibrium calculation the Raoult's law was used. For Kinetic equilibrium, it was used the Gibbs free energy equation. The phenomenon of multiplicity of the steady state was observed in both cases, and this fact was very important to defme the optimum operating point in each case. In the MTBE process, was obtained a product with 99,9% of purity and, in the separation of xylenes, it was proposed a process containing 3 columns to reach a purity of 99,5%
Subject: Destilação
Simulação (Computadores)
Processos químicos
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 1999
Appears in Collections:FEQ - Dissertação e Tese

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