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https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13383
Full metadata record
DC Field | Value | Language |
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dc.contributor.author | Soares, Renan Barroso | |
dc.date.accessioned | 2023-12-22T02:45:59Z | - |
dc.date.available | 2023-12-22T02:45:59Z | - |
dc.date.issued | 2010-09-09 | |
dc.identifier.citation | SOARES, Renan Barroso. Estudo da destilação extrativa salina em coluna recheada para a produção de etanol. 2010. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2010. | por |
dc.identifier.uri | https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13383 | - |
dc.description.abstract | Esta dissertação teve a finalidade de avaliar a destilação extrativa salina, na produção de etanol. O combustível renovável possui vantagens que estimulam seu uso, em substituição aos combustíveis fósseis e, por isso, apresenta perspectivas de crescimento na sua produção. Diferentemente do método vigente de desidratação de etanol, em que se emprega solvente, a destilação com o emprego de sais não engloba problemas relacionados à toxicidade e apresenta menor consumo de energia, visto que o sal não é volatilizado no interior da coluna de destilação. Para este estudo, uma unidade de destilação experimental foi montada, com seção recheada, (37 cm de altura e 5,9 cm de diâmetro interno) preenchida, randomicamente, com anéis de Raschig (feitos de vidro e com tamanho característico de 0,73 cm), e testada com o sistema água-ácido acético, para que as condições operacionais pudessem ser estabelecidas. As análises dos produtos da destilação foram feitas por refratometria e apresentaram pequenos desvios para as concentrações dos produtos obtidos. Comprovada a eficiência da unidade e da metodologia experimental, duas cargas de etanol de concentração 0,02 e 0,25 molar foram destiladas sob pressão atmosférica. Essas concentrações foram definidas para representar, de maneira mais aproximada, o vinho delevedurado e o flegma, respectivamente. Ambas as cargas estão presentes em uma típica usina de produção de etanol, sendo o vinho delevedurado a carga alimentada na primeira coluna de destilação e o flegma a carga alimentada na segunda coluna de destilação. Cloreto de sódio, cloreto de cálcio, acetato de sódio, acetato de potássio, nitrato de cálcio e uma mistura de acetatos de sódio e potássio foram adicionados às cargas e os resultados foram comparados aos experimentos sem a presença dos sais, revelando um enriquecimento de etanol, no produto de topo da destilação, em todos os sistemas salinos estudados. Quando possível, os dados experimentais foram comparados aos dados de equilíbrio publicados na literatura. Para os sistemas salinos em que não se dispunha destes dados, um modelo termodinâmico, baseado no estudo de MACEDO et al. (1990), validado com sistemas definidos na literatura (desvios médios obtidos inferiores a 10%, tanto para a concentração da fase vapor como para a temperatura), foi usado para a predição dos mesmos. Correlações de HETP foram adotadas e os resultados obtidos foram confrontados com os resultados pseudo-experimentais, calculados pela razão entre a altura da seção recheada e o número de estágios teóricos, obtidos pelo método de McCabe-Thiele. O modelo de BOLLES e FAIR (1982) estimou o HETP de forma mais próxima do pseudo-experimental, com desvios intimamente relacionados ao número de estágios teóricos calculados. A predição termodinâmica dos dados de equilíbrio líquido-vapor não comprometeu a determinação do HETP, visto que o comportamento geral foi o mesmo. Verificou-se que os modelos para cálculo do HETP são altamente dependentes das vazões do topo e fundo, da área efetiva de transferência de massa e do tipo de recheio utilizado. Uma carga de vinho delevedurado, obtida em uma usina de produção de etanol, também foi avaliada e os resultados indicaram uma tendência, ainda maior, de enriquecimento de etanol com o emprego da destilação extrativa salina. | por |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES, Brasil | por |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, CNPq, Brasil | por |
dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro, FAPERJ, Brasil | por |
dc.format | application/pdf | * |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro | por |
dc.rights | Acesso Aberto | por |
dc.subject | anéis de Raschig | por |
dc.subject | destilação extrativa salina | por |
dc.subject | correlações de HETP | por |
dc.subject | Raschig ring | eng |
dc.subject | saline extractive distillation | eng |
dc.subject | HETP correlations | eng |
dc.title | Estudo da destilação extrativa salina em coluna recheada para a produção de etanol | por |
dc.title.alternative | Study of saline extraction distillation in a column filled with ethanol production | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.abstractOther | This work aimed the evaluation of a saline extractive distillation for the ethanol production. The renewable fuel has advantages that encourages its use to replace fossil fuels and therefore has potential for growth in their production. Unlike the current method of dehydration of ethanol, which uses a solvent, distillation with the use of salt does not include problems related to toxicity and has lower power consumption, since salt is not volatilized within the distillation column. For this study, an experimental distillation unit was assembled, with packed section (37 cm of height and 5.9 cm of internal diameter) filled, randomly, with Raschig rings (made of glass with nominal size of 0.73 cm), and initially tested with the water-acetic acid system, so that operating conditions would be established. The products of distillation were analyzed by refractometry and showed low deviations for the products concentrations obtained, compared to liquid-vapor data reported in the literature. Due to the efficiency of the unit and the experimental methodology, two charges of ethanol, at concentrations of 0.02 and 0.25 molar, were distilled under atmospheric pressure. These concentrations were choose to represent unyeast wine and the flegma, respectively. The charges are products in a typical ethanol production plant. The unyeast wine charge is fed in the first distillation column and the flegma charge is fed in the second distillation column. Sodium chloride, calcium chloride, sodium acetate, potassium acetate, calcium nitrate and a mixture of sodium and potassium acetates were added to the charges and the results were compared to experiments without the presence of salts, showing an enrichment of ethanol in the top product of distillation, in all the systems studied with salt. When possible, the experimental data were compared with equilibrium data from literature. For systems in which the liquid-vapor data was not present in the literature, a thermodynamic model, based in the study of MACEDO et al. (1990), validated with systems defined in the literature (average deviations obtained below 10% for both the concentration of vapor phase as for temperature) was used for the prediction of the data. HETP correlations were adopted and the results were compared with the pseudo-experimental results, calculated by the ratio between the height of the packed section and the number of theoretical stages, obtained by the method of McCabe-Thiele. The model of BOLLES and FAIR (1982) gave predicted values of HETP more closely than pseudo-experimental, with deviations strongly related to the number of theoretical stages calculated. The prediction of thermodynamic data for liquid-vapor did not affect the determination of the HETP, since the general behavior was the same. It was verified that all the models used to calculate HETP are dependent on the top and bottom mass flow, on the effective area of mass transfer and on the packing type utilized. A load of unyeast wine, obtained in an ethanol production plant, was also evaluated and the results indicated a trend, even greater than charge at concentration of 0.02 molar, enrichment of ethanol with the use of the saline extractive distillation. | eng |
dc.contributor.advisor1 | Mendes, Marisa Fernandes | |
dc.contributor.advisor-co1 | Pessoa, Fernando Luiz Pellegrini | |
dc.contributor.referee1 | Mendes, Marisa Fernandes | |
dc.contributor.referee2 | Pessoa, Fernando Luiz Pellegrini | |
dc.contributor.referee3 | Torres, Leonardo de Gil | |
dc.creator.ID | 108.070.657-73 | por |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/2642899302303469 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Instituto de Tecnologia | por |
dc.publisher.initials | UFRRJ | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química | por |
dc.subject.cnpq | Engenharia Química | por |
dc.thumbnail.url | https://tede.ufrrj.br/retrieve/64069/2010%20-%20Renan%20Barroso%20Soares.pdf.jpg | * |
dc.originais.uri | https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/jspui/4402 | |
dc.originais.provenance | Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2021-02-19T20:09:48Z No. of bitstreams: 1 2010 - Renan Barroso Soares.pdf: 2082038 bytes, checksum: 76ac3f5fe94f6fafbcfb040639935aa2 (MD5) | eng |
dc.originais.provenance | Made available in DSpace on 2021-02-19T20:09:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010 - Renan Barroso Soares.pdf: 2082038 bytes, checksum: 76ac3f5fe94f6fafbcfb040639935aa2 (MD5) Previous issue date: 2010-09-09 | eng |
Appears in Collections: | Mestrado em Engenharia Química |
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