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Type: TESE
Title: Integração energetica de sistemas de evaporação localizados abaixo do ponto pinch
Author: Franco, Max
Advisor: Maciel, Maria Regina Wolf, 1955-
Abstract: Resumo: A evaporação é uma das operações unitárias mais utilizadas na indústria química. A concentração de muitos produtos é feita de forma simples através do uso de evaporadores como, por exemplo, nas indústrias de alimentos, bebidas, tintas e farmacêuticos. Conhecidos como grandes consumidores de energia térmica, os evaporadores têm sido estudados nos últimos anos com o objetivo de redução no consumo de energia. Algumas técnicas, como a evaporação em múltiplos efeitos e o aproveitamento de condensados podem trazer bons resultados, quando se analisa apenas esta operação unitária, isolada do processo. No entanto, melhores resultados podem ser obtidos quando evaporadores não são estudados isoladamente, e sim como parte de um processo. A Análise Pinch constitui um conjunto de ferramentas que auxiliam na otimização de um processo como um todo. Consiste resumidamente na divisão do processo em duas partes independentes, do ponto de vista do balanço de energia. A região com temperaturas acima do ponto pinch apenas consome utilidade do tipo quente, enquanto que a região abaixo do ponto pinch somente consome utilidade fria. Uma metodologia para a integração energética de sistemas de evaporação localizados acima do ponto pinch já foi proposta anteriormente, através da otimização de correntes de extração de vapor. Este trabalho tem por objetivo a complementação desta metodologia. É proposta neste trabalho a integração de sistemas de evaporação localizados abaixo do ponto pinch do processo, através do uso de trocadores de calor intermediários. Esta metodologia foi implementada na forma de um programa de computador baseado na programação orientada por objetos e no uso de listas de conexões. São apresentados casos de estudo, que mostram a possibilidade de economia considerável de utilidades quentes e frias, em função das temperaturas de operação dos efeitos do sistema de evaporação e da localização do ponto pinch do processo. Pode-se concluir então, que a integração energética de sistemas de evaporação conforme proposta neste trabalho de tese, é uma alternativa viável de economia de energia

Abstract: Evaporation is one of the most used unit operations at chemical industries. The concentration of many products is easily carried out through the use of evaporators. Some examples can be found in food, drink, paint and pharmaceutical industries. As a great heat consumer, evaporators have been studied with the objective of reducing their energy consumption. Some techniques, like multiple-effect evaporation and utilization of condensates can bring good results, when this unit operation is analyzed isolated from the process. On the other hand, better results can be obtained when evaporators are analyzed as a part of the whole process. Pinch Analysis is a collection of tools that helps on the optimization of processes, integrating them. Summarily, it consists of the division of the process in two different parts, based on its energy balance. The region with temperatures above the pinch point just receives heat, from hot utilities, whereas the region with temperatures below the pinch point just gives heat, to cold utilities. A methodology for the heat integration of evaporation systems with temperatures located above the pinch point was proposed previously. It is based on the optimization of bleed streams. The objective of this work is to complete this methodology, with the proposal of the heat integration of evaporation systems with temperatures located below the pinch point, based on the use of intermediate heat exchangers. This methodology was implemented in a computer program based on object-oriented-programming and the use of linked lists. Some case studies were presented, showing a considerable reduction of the consumption of hot and cold utilities, as function of the effects' temperature of operation and the localization of the process pinch point. 50, it can be concluded that the heat integration of evaporation systems, as proposed in this work, is a feasible alternative of energy saving
Subject: Evaporadores - Simulação por computador
Programação orientada a objetos (Computação)
Energia - Consumo
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2001
Appears in Collections:FEQ - Dissertação e Tese

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