Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-23T01:58:52Z
No. of bitstreams: 1
THASSIO NÓBREGA GOMES - TESE PPGEQ 2016..pdf: 2654061 bytes, checksum: ac0f5ea653fa24b05725f94f3e01236b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-23T01:58:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1
THASSIO NÓBREGA GOMES - TESE PPGEQ 2016..pdf: 2654061 bytes, checksum: ac0f5ea653fa24b05725f94f3e01236b (MD5)
Previous issue date: 2016-08-30 / A influência do trabalho mecânico nos procedimentos de otimização via minimização
da taxa de geração de entropia (EGM) de sistemas reativos e não reativos, tem sido
objeto de análise nesta tese. As metodologias utilizadas na maioria dos trabalhos de
otimização empregam, em sua estrutura, apenas balanços de massa e energia,
desconsiderando a 2° Lei da termodinâmica a qual possui aplicações relevantes nos
sistemas propostos. A metodologia usada consiste na utilização conjunta da 1° e 2°
Lei da termodinâmica visando estabelecer as condições ótimas de operação do
processo de produção do propileno glicol (sistema reativo) e da cristalização do ácido
monocloroacético (sistema não reativo). Portanto, o principal objetivo consiste na
determinação dos efeitos do sistema de agitação nos procedimentos de otimização
por meio da EGM aplicada aos sistemas reativos e não reativos. Tais considerações
têm sido possíveis através da análise dimensional, de acordo com o método de
Rayleigh & Buckingham, que leva em conta os parâmetros físicos e geométricos e as
variáveis chave do sistema. Considerando o sistema reativo observa-se um aumento
significativo na taxa de conversão, de 36% (sistema de não-optimizado) a 95%
(sistema optimizado) com uma consequente redução de subprodutos. Para o sistema
de cristalização a inclusão do sistema de agitação permite observar um aumento da
taxa de geração de entropia; tal comportamento pode produzir um impacto significante
no sistema de refrigeração. Além disso, tem sido possível estabelecer a influência do
trabalho do agitador no procedimento de otimização para os sistemas reativos e não
reativos. Os resultados também indicam que com a utilização da análise entrópica
como ferramenta de otimização, tem-se comprovado serem simples e fácil de aplicar
visto que exigem baixo esforço computacional. / The integration of stirring systems in the calculation and optimization procedures has
suffered a significant lack of attention, what it can reflect in the results because such
systems provide an additional energy to the process, besides promote a better
distribution of mass and energy. This is meaningful for the reactive systems,
particularly for the Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR), for which the key
variables and parameters, as well as the operating conditions of stirring systems can
play a pivotal role. Neglected these factors can lead to sub-optimal results as can be
observed in the literature. It is also well known that the sole use of the First Law of
Thermodynamics as an optimization tool can not yield expected results, hence the joint
use of the First and Second Laws condensed into a procedure so-called entropy
generation minimization (EGM) has shown itself able to drive the system towards better
results. Therefore, the main objective of this thesis is to determine the effects of key
parameters of the stirring system in the optimization procedures by means of EGM
applied to the reactive and non reactive systems. Such considerations have been
possible by dimensional analysis according to Rayleigh and Buckingham's method,
which takes into account the physical and geometric parameters and the variables of
the reactive system. Consider for the simulation purpose the production of propylene
glicol, the results have shown a significant increase in the conversion rate from 36%
(not-optimized system) to 95% (optimized system) with a consequent reduction of byproducts.
In addition, it has been possible to establish the influence of the work of the
stirrer in the optimization procedure for the reactive and non reactive systems. The
results also indicate that the use of the entropic analysis as optimization tool has been
proved to be simple, easy to apply and requiring low computational effort.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:riufcg/310 |
| Date | 23 March 2018 |
| Creators | GOMES, Thassio Nóbrega. |
| Contributors | ARAÚJO, João Teotônio Manzi Monteiro de., PEREIRA NETO, Antônio Tavernard., SILVA, José Nilton., VASCONCELOS, Ricardo Cabral de., BARROS, Joana Maria de Freitas Barros. |
| Publisher | Universidade Federal de Campina Grande, PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA, UFCG, Brasil, Centro de Ciências e Tecnologia - CCT |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca de Teses e Dissertações da UFCG, instname:Universidade Federal de Campina Grande, instacron:UFCG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0029 seconds