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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Não Informado

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Tese

Título: MODELAGEM MATEMÁTICA E ANÁLISE FLUIDODINÂMICA DO PROCESSO DE DESTILAÇÃO POR FILME LÍQUIDO DESCENDENTE

Orientador
  • RICARDO ANTONIO FRANCISCO MACHADO
Aluno
  • JOEL GUSTAVO TELEKEN

Conteúdo

No mercado atual, competitivo e globalizado, é importante agregar rentabilidade às unidades de negócios através do desenvolvimento de soluções tecnológicas diferenciadas. neste sentido, a adequação da produção de derivados de petróleo extraído deve ser realizada de maneira competitiva, com a integração e a otimização de toda a cadeia produtiva. dentre as formas para alcançar estes objetivos destacam-se a redução do custo de fracionamento e o desenvolvimento de novas concepções de equipamentos. estes dois fatores podem ser obtidos quando implementada uma maneira alternativa de troca de calor e massa entre as fases em um processo de destilação, que permita a redução do consumo energético e aumente a eficiência de separação. desta maneira, a destilação por filme líquido é uma opção para otimizar a transferência de calor e massa devido a grande área de contato. as principais dificuldades para este processo são a seleção e localização adequada do sistema de distribuição de alimentação, os limites das vazões de alimentação para maximizar a transferência de calor e massa, o layout do tubo de destilação para escoamento das fases líquida e vapor, além da modelagem para estudar a capacidade de separação do processo e sua viabilidade. o objetivo deste trabalho foi o estudo fluidodinâmico e avaliação da eficiência do sistema de distribuição de alimentação (sda) sobre o processo de destilação por filme líquido descendente com posterior avaliação da eficiência deste sobre o processo de destilação com dois perfis de temperatura distintos, isotérmico e não isotérmico, na superfície de evaporação utilizando-se fluidodinâmica computacional (cfd). a técnica de cfd é uma importante e poderosa ferramenta para pesquisa e desenvolvimento de processos de engenharia. neste trabalho utilizou-se um modelo tridimensional de colunas de destilação por filme líquido. o trabalho foi dividido em três partes: desenvolvimento e estudo de refino da malha numérica visando diminuir os efeitos de difusão numérica para obtenção de resultados mais acurados com menor tempo e custo computacional, análise do escoamento e avaliação do sda desenvolvido na formação e manutenção do filme líquido descendente sobre a superfície de evaporação (cfd e experimental) e validação dos modelos propostos para avaliação da eficiência do das sobre a capacidade de separação da unidade de destilação por filme líquido descendente utilizando-se dois perfis de temperatura. as simulações foram realizadas considerando escoamento multifásico, modelo de turbulência shear stress transport (sst) e esquema de interpolação upwind. os resultados obtidos demonstram a eficiência e viabilidade de utilização do sda desenvolvido sobre a capacidade de separação da unidade de destilação por filme líquido descendente. o modelo tridimensional proposto foi capaz de prever os resultados de separação da unidade com erro relativo máximo de 10%.

Índice de Shannon: 3.84804

Índice de Gini: 0.922435

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
3,60% 4,74% 4,14% 4,50% 3,38% 4,38% 13,43% 5,16% 12,77% 4,45% 9,28% 5,70% 8,89% 4,84% 4,02% 6,73%
ODS Predominates
ODS 7
ODS 1

3,60%

ODS 2

4,74%

ODS 3

4,14%

ODS 4

4,50%

ODS 5

3,38%

ODS 6

4,38%

ODS 7

13,43%

ODS 8

5,16%

ODS 9

12,77%

ODS 10

4,45%

ODS 11

9,28%

ODS 12

5,70%

ODS 13

8,89%

ODS 14

4,84%

ODS 15

4,02%

ODS 16

6,73%