Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T06:40:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ponce_GustavoHenriqueSantosFlores_M.pdf: 2143696 bytes, checksum: b1a887c5f0e6a50df07854e7fc8a5150 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O objetivo dessa dissertação foi o de comparar, através de simulações utilizando o software Aspen Plus® os gastos energéticos de uma coluna de destilação usual com relação a uma Coluna de Destilação com Integração Interna de Calor (CDIIC), para o mesmo fim. A destilação é um processo que consome muita energia sendo que possui uma baixa eficiência energética (em torno de 10%). A CDIIC atua aumentando a temperatura da seção de retificação colocando esta em contato direto com a seção de esgotamento, fazendo-as trocar calor, provendo parte, ou toda energia, necessária a ser adicionada e retirada da coluna. Trata-se de uma recente tecnologia com a vantagem de uma menor degradação energética ao longo da coluna e, conseqüente, maior eficiência. Nas simulações foram realizadas concentrações (em percentual mássico de etanol) de uma mistura de etanol - água a 92,6% a partir da concentração que a mistura de vinho fermentado de-levedurado do processo batelada alimentada contendo 8% em massa. A mistura etanol-água foi estudada porque hoje existe um grande interesse no Brasil em tecnologias que diminuam o seu custo de produção. Sendo a destilação a etapa fundamental do processo de concentração dessa mistura, e a mesma se tratar de um processo que demanda muita energia, o projeto se encaixa justamente na prerrogativa da diminuição dos gastos na obtenção do produto de interesse. Os resultados mostram uma economia energética na coluna CDIIC próxima de 80% com relação à coluna convencional. Por não possuir o valor experimental do coeficiente global para a mistura e este ser essencial para o calculo da troca térmica (assim como a área efetiva de troca térmica) na CDIIC, utilizou-se correlações para seu cálculo, estas tiveram grande enfoque teórico/metodológico no trabalho e influenciaram diretamente nos resultados / Abstract: The objective of this thesis was to compare, through simulations using the software Aspen Plus® energy spent of a usual distillation column with respect to a Internal Heat Integration Distillation Column (i-HIDIC) for the same purpose. Distillation is a process that consumes lots of energy being that has a low efficiency (around 10%). The CDIIC works by increasing the temperature of the rectifying section putting it in direct contact with the stripping section, making the heat exchange, providing some or all energy needed to be added and removed from the column. This is the latest technology with the advantage of a lower energy degradation along the column and, consequently, greater efficiency. In the simulations were conducted concentrations (in mass percentage of ethanol) of a mixture of ethanol - water to 92.6% from the concentration of the mixture of fermented wine without yeast of fed batch process with 8% by weight. The ethanol-water mixture was studied because today there is great interest in Brazil in technologies that reduce their cost of production. As the distillation is the key step in process of concentration in the blend, and the same it is a process that demands lots of energy, the project fits in the reduction of expenses in obtaining the product of interest. The results show an energy economy in the CDIIC column of 80% compared to conventional column. Why not have the experimental value of the overall coefficient of heat transfer for the mix and this is essential for calculating the heat exchange (as well as the effective area of heat exchange) in CDIIC, correlations was used for your calculation, these had highly approach theoretical and methodological at work and directly influence in the results / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Pedro Luiz Onófrio Volpe / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T00:48:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camargo_MarceloSilvanode_D.pdf: 5113129 bytes, checksum: 44e51a54bcc1176d6b50d7db1a17558d (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O objetivo deste trabalho é o estudo das propriedades locais de soluções líquidas binárias de não-eletrólitos. Para se alcançar tal objetivo, executou-se o cálculo dos valores das integrais de Kirkwood-Buff a partir de grandezas termodinâmicas, elaborado por Ben-Naim. Foram calculados valores para as integrais KB de uma solução de etanol em água a 298,15 K, dando-se especial ênfase a regiões de alta concentração de água. Outras grandezas locais, como o desvio da idealidade em relação a uma solução simétrica, também foram calculadas a partir dos resultados obtidos para as integrais KB. O enfoque diferencial de Koga foi utilizado de maneira a complementar a análise realizada com as integrais de Kirkwood-Buff, possibilitando um estudo mais aprofundado do sistema. Até onde o autor desta dissertação está familiarizado, a utilização conjunta destas duas ferramentas teóricas está sendo implementada pela primeira vez / Abstract: The objective of this work is the study of local properties of binary liquid solutions of non-electrolytes. To achieve this goal, Kirkwood-Buff integrals from thermodynamic quantities were obtained, as Ben-Naim has demonstrated. We obtained the values of Kirkwood-Buff integrals for a solution of ethanol in water at 298.15 K, with particular emphasis on areas of high concentration of water. Other local qantities, as the deviation of ideality with respect to a symmetric solution, were also calculated from the results obtained from KB integrals. Koga¿s Differential approach was used in order to complement the analysis provided by Kirkwood-Buff integrals, allowing further understanding of the system. As far as the author of this thesis is familiar, the joint use / Doutorado / Físico-Química / Mestre em Química