Orientador: Teresa M. K. Ravagnani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T14:05:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nakamura_CarlaSaori_M.pdf: 3184086 bytes, checksum: f1b3934a581dde68f61bc939091b950b (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Na separação de sistemas líquido-líquido miscíveis, o processo mais utilizado é a destilação e, sendo assim, seu estudo se toma bastante necessário. O projeto de uma coluna de destilação requer o conhecimento do comportamento hidrodinâmico do sistema destilante. Um dos parâmetros hidrodinâmicos mais importantes é o "hold-up" (do gás ou do líquido), que é diretamente relacionado com a área interfacial e tempo de contato entre as duas fases da dispersão. O "hold-up" de gás ou de líquido é facilmente determinado pela medida da altura de líquido retido. No presente trabalho, a altura de líquido retido foi medida em pratos perfurados sem vertedor em uma coluna de 5,5cm de diâmetro interno. Foram utilizados dois sistemas submetidos a destilação e em refluxo total, o sistema homogêneo etanol-butanol e o heterogêneo água-butanol, que são classificados segundo Zuiderweg e Harmens (1958) como sistemas neutro e negativo respectivamente. Vários experimentos foram realizados variando-se a área livre de escoamento do prato (10 a 21%), as vazões e as composições das fases vapor e líquida. Os efeitos dessas variáveis sobre os regimes de escoamento, a altura de líquido retido, a altura da dispersão, o "hold-up" líquido e a faixa de operação da coluna foram estudados. Foram observados três tipos de regimes de escoamento sobre o prato. "Froth", "Spray" e transição entre estes dois tipos de regimes. Observou-se que os regimes do tipo "Spray" e transição foram favorecidos por altos valores de área livre e baixos valores de velocidade de vapor. Verificou-se que a altura de líquido retido, para ambos os sistemas estudados, era fortemente influenciada pela velocidade de vapor e área livre de escoamento do prato, mas não sofreu influência significativa da composição. Verificou-se que a altura da dispersão apresentou um comportamento semelhante ao da altura de líquido retido. Verificou-se também, que o "hold-up" líquido,para o sistema etanol-butanol, sofreu influência do tipo de dispersão sobre o prato, mas para o água-butanol, pouca influência deste parâmetro foi observada. São propostas equações empíricas para a altura de líquido retido baseadas em dados experimentais dos sistemas etanol-butanol e água-butanol em função das vazões e propriedades físicas (viscosidade, massa específica e tensão superficial) das fases vapor e líquida e parâmetros geométricos dos pratos (diâmetro dos orifícios e área livre de escoamento). As correlações representam bem os resultados experimentais / Abstract: Not informed. / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador : Maria Angela de Almeida Meirelles Petenate / Tese (doutorado) - Universidade Estadualde Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:13:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OrtegaRodriguez_Enrique_D.pdf: 6758759 bytes, checksum: 78d674dae5633247488361a358fe5c4f (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: A produção de etanol pode ser feita em grande escala ou em mini-usinas. De um ponto de vista mais amplo que inclui os aspectos social, econômico e ecológico, a produção em pequena escala pode ser mais interessante e tem se mostrado viável, segundo pesquisas realizadas e também tendo visto o desempenho de algumas instalações já em funcionamento. Nessa escala de produção há espaço para um equipamento de extração diferente das moendas: o difusor ou extrator sólido-liquido. A presente pesquisa procurou determinar os parâmetros básicos para cálculos de extração sólido-liquido. Estudou-se a influencia do tamanho das partículas (grau de preparação) e da temperatura do solvente na velocidade de extração e nas linhas de sólidos drenados obtidas no processo em batelada. Também estudou-se a influência da modificação do pH. por adição de cal. no grau de extração. Vários modelos de análise do processo em batelada foram utilizados para interpretação dos resultados. A informação foi empregada no projeto de um difusor de 9 estágios, continuo. em contracorrente com capacidade para processar 10 kg de cana por hora e de obter a separação de 85 até 90% dos sólidos solúveis da cana. trabalhando à temperatura ambiente e com um tempo de residência de 22 a 24 minutos. Os testes realizados no difusor em operação continua permitiram a determinação de métodos do cálculo computacional com resultados gráficos que poderão ser usados na simulação e no controle de operação do equipamento construído ou de difusores similares usados na extração de cana-de-açúcar / Abstract: Ethyl alcohol can be produced from sugar-cane in big scale or in intermediate scale factories ("mini-usinas"). From the broadest point of view, that includes the social and ecologic aspects besides the economic, the production in intermediate scale is more interesting and recent researches have proved its technical and economical viability. In this kind of factories exist opportunity for a new way of extraction of sugar cane soluble sugars, instead of mills, the solid-liquid extractor, also called diffusor. The aim of the present work was to determine in the laboratory the basic parameters needed to design a solid-liquid extractor. Special attention was destined to measure the influence of particle size, temperature of solvent in the rate of extraction for batch processing. The effect of modification of pH of the liquid phase, by addiction of hydrated lime, on the degree of extraction was also measured. The underflow practical equilibrium lines for the cominuted sugar cane were determinated in various levels of temperature and sizes of particle. This information was applied in the project of a countercurrent extractor with 9 stages and a capacity of 10 kg/h of cominuted sugar cane using, water as, solvent. This equipment working with a, residence time of 22 to 24 minutes, in a continuous fashion, at room temperature (around 25°C), achieved an efficiency of 85 to 90%. The trials conducted in the diffusor made possible to obtain a suitable method of calculation for the process, so as operation control graphs / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Saul Gonçalves D'Avila / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:06:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bueno_SoniaMariaAlves_M.pdf: 6280929 bytes, checksum: e399b29a074e7ea0636786683b069201 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: Este trabalho é uma contribuição ao estudo de novos processos de destilação zaeotrópica do etanol, discutindo-se os seguintes aspectos: (1) seleção de solventes alternativos ao benzeno para a destilação azeotrópica do etanol; (2) determinação experimental do equilíbrio líquido-líquido dos sistemas ternários água-etanol-ciclohexano e água-etanol-hexano, a pressão atmosférica e temperaturas iguais ao mais altas que ¿25 GRAUS¿C: (3) predição e interpolação dos dados de equilíbrio líquido-líquido usando quatro modelos de coeficientes de atividade da fase líquida (NRTL. UNIQUAC. TSUBOKA-KATAYAMA-WILSON e CHA-PRAUSNITZ); (4) análise da viabilidade da utilização dos solventes selecionados na destilação azeotrópica do etanol / Abstract: This work is a contribuition to the study of new processes of azeotropic distillation of ethanol, discussing the following aspects: (1) selection of alternative solvents for azeotropic distillation of ethanol as substitute of benzene; (2) experimental determination of liquid-liquid equilibrium data of ternary systems water-ethanol-cyclohexane and water-ethanol-hexane, at atmosferic pressure and temperatures equal to or higher than ¿25 DEGREES¿C: (3) prediction and interpolation of the liquid-liquid ternary data using four liquid-liquid activity coefficient models (NRTL, UNIQUAC, TSUBOKA-KATAYAMA-WILSON and CHA-PRAUSNITZ); (4) analysis of the possible use of the selected solvents in the azeotropic distillation of ethanol / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador : João Alexandre F. Rocha Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-15T09:13:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Reinehr_EdelbertoLuiz_M.pdf: 4180778 bytes, checksum: e35395a91996f66440a8bca84e3c3267 (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: Neste trabalho, descreve-se o estudo do comportamento hidrodinâmico de uma coluna de destilação de pretos perfurados sem vertedores. A coluna tem 5,5 cm de diâmetro interno, e a área livre de escoamento de seus pratos foi variada de 9,89% até 39,57%. Os aspectos hidrodinâmicos estudados com a coluna operando com o sistema etanol-água em condições destilantes e em refluxo total e parcial foram: os regimes de escoamento, a altura da dispersão, o limite inferior de operação, a transição entre os regimes "froth" e "spray" e as oscilações da dispersão. Estes itens são estudos em função das vazões das fases, das propriedades físico-químicas do sistema envolvido e das características geométricas dos pratos perfurados. Os resultados experimentais mostraram a formação dos regimes de escoamento do tipo "spray", espuma celular, "froth" e a transição entre os regimes "froth" e "spray". O regime de espuma celular só foi observado nos pratos com área livre de escoamento até 19,0%. As oscilações do tipo meia onda e onda completa não foram observadas em nenhum dos experimentos realizados. A altura da dispersão, transição "froth-spray" e o limite inferior de operação são analisados e apresentam-se correlações para suas previsões em função das vazões das fases, das suas propriedades físico-químicas e dos parâmetros geométricos dos pratos / Abstract: Not informed / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientadores : Rezende Gomes dos Santos, Antonio Celso Fonseca de Arruda e Amauri Garcia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-16T19:01:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lacerda_CarlosRoberto_M.pdf: 38484060 bytes, checksum: 63f30c1b3a9a97401803e563a8fb67e9 (MD5) Previous issue date: 1985 / Mestrado

Orientador : Sandra Lucia da Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-18T13:21:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brasil_AnaBernadete_M.pdf: 2776383 bytes, checksum: 069ca0a45b6e76e019b04cfb4ded7861 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Destilação em batelada é uma técnica comumente utilizada na separação e purificação de pequenos volumes de produtos químicos, de alto valor unitário. Como grande vantagem destaca-se o fato de que uma única coluna em batelada pode separar uma mistura de N componentes em seus componentes puros, enquanto que um sistema de destilação contínuo iria requerer N-1 colunas para realizar a mesma separação. O processo em batelada caracteriza-se pelas condições em estado não estacionário. Isto significa que as composições e vazões na coluna são funções do tempo de destilação. Deste modo, uma análise detalhada de parâmetros como número de pratos, quantidade e composição da carga inicial de líquido, razão de refluxo, torna-se necessária para o projeto e operação de colunas em batelada. Na presente tese estudamos teoricamente, o efeito destes parâmetros operacionais sobre o desempenho de uma coluna de destilação em batelada na separação de uma mistura multicomponente, concluímos que existe uma razão de refluxo ótima para uma dada combinação de número de pratos e carga inicial de líquido. A capacidade da coluna aumentou com o aumento da composição da carga e do número de pratos da coluna / Abstract: Batch distillation is a method commoonly used in the separation and purification of small-volume, high-value chemical specialties. The outstanding advantage of the batch process is that a single column may separate an N-component mixture into its pure components as the continuous process would required N-1 columns to carry out the same separation. The batch process is characterized by the unsteady state conditions. The compositions and flowrates in the columns change as the destillation proceeds. Therefore, a detailed analysis of parameters as number of trays, size and composition of initial charge to the reboiles and reflux ratio becomes necessary for the design and operation of batch columns. In this thesis a theoretical study of the effects of operational parametes on the performance of a batch distillation column separating a multicomponent mixture has been reported. It was concluded that an optimun reflux ratio must be found for a given combination of number of trays and size of initial charge. The column capacity increased as the composition of the initial charge and the number of trays increased. / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Antonio Jose de A. Meirelles / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-20T05:40:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Batista_EduardoAugustoCaldas_M.pdf: 3266195 bytes, checksum: b97f1816bcb0435a4c66e3b89938089d (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Neste trabalho estudou-se a aplicação da integração térmica SRV ("Secondary Reflux and Vaporization") à destilação extrativa para misturas com solvente de baixa volatilidade, etanol/água/etileno glicol, e para misturas com solvente que se vaporiza, acetona/metanol/água. Esta integração térmica, que consiste principalmente da transferência de calor da seção de enriquecimento para a seção de esgotamento, pode fazer uso de um gradiente de temperatura natural existente entre as seções da coluna de destilação extrativa. Este gradiente pode ainda ser aumentado pela operação das seções da coluna a diferentes pressões. A simulação do processo foi conduzida utilizando-se o método de NAPHTALI & SANDHOLM (1971). Este método sofreu algumas modificações para adaptá-lo à destilação SRV", ao cálculo de equilíbrio de fases selecionado e para diferentes aspectos da simulação. Os resultados são apresentados em três etapas: efeito da integração térmica sobre os perfis de temperatura, vazão e concentração; efeito na pureza de produtos de topo e fundo e impactos em termos de economia de energia. Para o sistema etanol/água/etileno glicol foi verificado uma redução de 25% no consumo de energia e para o sistema acetona/metanol/água uma redução de 36%, quando comparadas colunas integradas termicamente a colunas de destilação extrativa convencionais. / Abstract: This work was developed to study the application of the thermal integration SRV (Secondary Reflux and Vaporization) in the extractive distillation of the mixture with solvent of low volatility, ethanol/water/ethyiene glycol and mixture with solvent of higher volatility acetone/methanol/water. This thermal integration; which consists mainly of heat transfer from the rectifying section to the stripping section, can use the natural gradient of temperature occurring between the sections of the extractive column. This gradient can be increased when the pressure of the rectifying section is higher than the pressure of the stripping section. The process of simulation was conducted utilizing the NAPHTALI & SANDHOLM method (1971). This method was modified to incorporate the thermal integration SRVf the selected model of phase equilibrium and to improve other aspects of simulation. The results are presented in three parts; effects of thermal integration on the temperature, flow and component flow profiles; effect on the parity of overhead and bottom products and possibility of reduction in the energy consumption. Reduction of 25% in the energy consumption for the ethanol/water/ethylene glycol mixture and reduction of 3 69i for the ace tone/me thanol /water were achieved when integrated columns were compared to conventional extractive columns. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Edesio Luiz Simionatto. / Co-orientado: Alberto Wisniewski Junior. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional Blumenau, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Programa de Pós-Graduação em Química.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-03-14T04:10:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2016Bitstream added on 2017-03-21T04:12:14Z : No. of bitstreams: 1 340828.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Devido ao acréscimo da produção de gás natural no Brasil e no mundo, a demanda de monoetilenoglicol também está aumentando, pois este é utilizado como dessecante para evitar a formação de hidratos na exploração e transporte do gás natural. Para que o monoetilenoglicol (MEG) possa ser reutilizado, evitando que seja descartado na natureza e trazendo economia a indústria de petróleo, este deve ser regenerado antes de ser reutilizado, o que é realizado comumente por destilação. Como esta operação unitária não é muito eficiente energeticamente, estudos de destilação não convencional vem sendo propostos. Neste trabalho avaliou-se a separação da mistura MEG/água alimentada com 66% em massa do glicol em uma coluna de destilação de película. Para tanto foram realizados experimentos com o uso de termossifão (fonte de calor da unidade) operando com a câmara de vapor na condição isotérmica e com perfil axial de temperatura. Diferentes condições de operação para vazão e temperatura de alimentação bem como temperatura do evaporador foram testadas. O maior resultado (fração mássica de 88,6 % de MEG na corrente de base) foi obtido com o teste em isotérmico e com condições de temperatura de alimentação, temperatura de evaporador e vazões mais baixas. A recuperação do monoetilenoglicol (MEG) obtida na unidade piloto de destilação de filme descendente foi considerada um bom resultado se comparado com o da destilação convencional industrial, pois a primeira além de ser mais compacta, apresentou menor requerimento energético (redução em torno de 22,56%). Ainda, observou-se que são necessárias apenas duas unidades de película em série para obter a mesma fração mássica de MEG recuperado que um sistema industrial.<br> / Abstract: Due to increase for natural gas production in Brazil and world, monoethylene glycol (MEG) demand is also increasing because this is used as a desiccant to prevent the hydrate formation in the exploration and transport of natural gas. For MEG can be reused, avoiding being discharged to the nature and bringing savings to the oil industry, it must be regenerated before being reused, which is usually done by distillation. As this separation process has not great energy efficiency, advanced distillation units have been studied. In this work, the separation of the mixture MEG/water (66% wt of glycol) was evaluated using a film descedent distillation. Experiments were carried out using thermosiphon (heat source of the unit) operating by isothermal and with axial temperature profile. Different operational conditions for flow and temperature feed and evaporator temperature were applied. The best result was obtained (88.6% wt of MEG in bottom) with the isothermal test and with lower temperatures and flow rate. The monoethylene glycol recovery (MEG) obtained in the falling film distillation unit pilot was considered a good result compared to the industrial distillation, as the first besides being more compact, showed lower energy requirements (decrease around 22.56%). Furthermore, it was observed that are necessary only two film units in series to achieve the same mass fraction of MEG that with an industrial system.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-16Bitstream added on 2014-06-13T20:13:56Z : No. of bitstreams: 1 carvalho_tc_me_bauru.pdf: 1455325 bytes, checksum: 053cfc895afa978f2f62d3e163703a58 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A perspectiva de aumento da produção de álcool combustível causa preocupação com relação à destinação da vinhaça, subproduto da destilação do etanol de cana. A vinhaça é um poluente com alto teor de orgânicos e inorgânicos e que precisa ser tratada. Atualmente, a utilização da vinhaça in natura no solo é comum, porém, há controvérsias sobre salinização do solo e contaminação de aquíferos subterrâneos. Dentre os processos de tratamento da vinhaça, encontram-se na literatura científica, vários trabalhos a respeito da fertirrigação e digestão anaeróbica, mas não a respeito da evaporação da vinhaça, que pode ser realizada através de evaporadores tipo filme descendente. o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de redução da quantidade de vinhaça através da evaporação, o que não descarta a utilização da vinhaça concentrada como fertilizante. Para isto, elaborou-se o balanço de massa e energia de uma planta de múltiplos efeitos de evaporação de vinhaça localizada na cidade de Potirendaba, São Paulo. Os resultados obtidos foram comparados com os dados da planta. A unidade de evaporação tem capacidade de processar cerca de 100m³/h de vinhaça e recupera cerca de 80 m³/h de água para o processo de usina. o balanço foi elaborado através de um software comercial (Sugars ) sendo que os resultados obtidos pela simulação refletiram os dados coletados na planta. Os coeficientes de transferência de calor e a área dos evaporadores foram calculados a partir de correlações da literatura. Analisou-se também recuperação de água em uma usina fictícia que produz 1.000 m³/dia de etanol, visando avaliar a evaporação de vinhaça como possível tecnologia a ser empregada para se atingir os requerimentos da resolução nº 88 da Secretaria de Estado do Meio Ambiente, que determina o consumo de água nas usinas em até 1 m³ por... / The perspective of increase in ethanol fuel production causes a worry about the vinasse destiny, an industrial waste ethanol distillation. The vinasse is a pollutant with high concentrations in organic compounds and it needs to te treated. Nowadays, the use of vinasse in natura in the soil is a common practice; however there are controversies about increase in the salts concentration in soil and water table contamination. Among vinasse treatment processes, there are several scientific approaches about vinasse evaporation, that can be carry on in falling film evaporators. Te proposal of this work was to study the decrease in the vinasse amount with the evaporation process, what does not eliminate the use of concentrated vinasse as a fertilizer. For this, it was elaborated the mass and energy balance for a multiple effect evaporation plant of vinasse based in Potorendaba city, São Paulo State. The obtained results were compared with the plant data. The evaporation plant has a process capacity of around to 100 m³/h and it recovers around to 80 m³/h of water to the mill process. The balance will be obtained through process modeling and simulation software (Sugars), it being the results agreed with the plant information. The heat transfer coefficients and the areas for the evaporators were calculated from literature correlations. It also was analyzed the water recovery of a fictitious sugar and ethanol mill that produces 1,000 m³/day of ethanol, in order to evaluate the vinasse evaporation as possible technology to be employed to attend the requirements of the law number 88 of Environment State Department, which determines a maximum water consumption of 1 m³ per tons of sugar cane processed. Finally, it was analyzed the potential reduction of vinasse transport cost by tank trucks