
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


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%