Banca de DEFESA: MAYARA REZENDE CARVALHO

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : MAYARA REZENDE CARVALHO
DATA : 19/02/2021
HORA: 14:09
LOCAL: meet.google.com/aij-knvj-ffj
TÍTULO:

PROCESSO DE DESTILAÇÃO EXTRATIVA DE ETANOL HIDRATADO: OTIMIZAÇÃO VIA METODOLOGIA DE SUPERFÍCIE DE RESPOSTA E MONITORAMENTO VIA ANÁLISE POR COMPONENTES PRINCIPAIS POR MEIO DE SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL VIA ASPEN PLUS


PALAVRAS-CHAVES:

Destilação extrativa; Simulação estática; Otimização; Metodologia de superfície de resposta; Simulação dinâmica; Monitoramento de processos contínuos; Detecção de falhas; Análise por componentes principais


PÁGINAS: 94
RESUMO:

O presente trabalho teve como objetivos, a otimização e o monitoramento do processo de destilação extrativa para obtenção de etanol anidro, por meio de simulação computacional no software Aspen Plus®. Para a etapa de otimização, implementou-se um modelo estático do processo, e para a etapa de monitoramento, um modelo dinâmico em malha fechada. O etanol anidro é importante por ser utilizado como aditivo na gasolina para, principalmente, aumentar o índice de octanagem desse combustível. Um desafio refere-se à sua obtenção com teor acima de 99% de graduação alcoólica, para utilização no setor de transporte. Atualmente, no Brasil, um dos processos mais utilizados para a obtenção de etanol anidro é a destilação extrativa. Para otimizar esse sistema, empregou-se, inicialmente, o planejamento fatorial completo 22 com 5 pontos centrais, dentro de planejamento de experimentos (DOE; Design of Experiments), com o objetivo de se investigar os efeitos da temperatura do solvente e da razão de refluxo, além da interação entre ambos os fatores, sobre a concentração de etanol no produto de topo e a carga térmica do refervedor da coluna extrativa. Verificou-se também a questão da curvatura, dado o domínio dos fatores.  O Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), que faz parte da metodologia de superfície de resposta (MSR), foi utilizado para se obter os pontos ótimos de operação do processo, dada a avaliação simultânea de ambas as variáveis respostas.  Verificou-se que o melhor ponto de operação da temperatura do solvente seria de 80°C, e da razão de refluxo, de 0,31. Os valores do teor de etanol no produto de topo e a carga térmica do refervedor são iguais a 99,6% e 1472kW, respectivamente. Em relação ao monitoramento do processo, inicialmente, simulou-se um conjunto de falhas usuais em colunas de destilação extrativa. Avaliaram-se perturbações degrau e com variações no desvio-padrão, com diferentes magnitudes, em variáveis de entrada e intermediárias. Para a detecção dessas falhas, aplicou-se a técnica estatística multivariada denominada Análise por Componentes Principais (PCA; Principal Component Analysis), por meio das estatísticas T2 de Hotteling e Q. PCA é uma técnica de redução de dimensionalidade, comumente aplicada em problemas de monitoramento de processos químicos contínuos. Discutiu-se a maior ou menor dificuldade de detecção das falhas, e buscou-se relacionar essa característica com a operação de colunas de destilação extrativa.


MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1811284 - EDSON ROMANO NUCCI
Interna - 1810303 - PATRICIA DA LUZ MESQUITA
Interno - 1742695 - JUAN CANELLAS BOSCH NETO
Externo à Instituição - GUSTAVO MATHEUS DE ALMEIDA - UFMG
Externo à Instituição - ANTONIO JOSÉ GONÇALVES DA CRUZ
Notícia cadastrada em: 20/04/2021 20:31
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