Navegando por Palavras-chave "Pinch analysis"

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    Acesso aberto (Open Access)
    Análise técnico-econômica usando a tecnologia pinch da purificação do ácido levulínico via destilação molecular
    (Universidade Federal de São Paulo, 2023-06-26) Macedo, Beatriz Lea de Barros Correa [UNIFESP]; Tovar, Laura Plazas [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/5957249756042771; http://lattes.cnpq.br/3815907627410319
    Com a intensificação das mudanças climáticas, há uma grande preocupação global de encontrar formas sustentáveis de gerar energia e reduzir o consumo de combustíveis fósseis que são prejudiciais ao meio ambiente. Uma das formas encontradas para reduzir o consumo deste tipo de combustível é o uso do Ácido Levulínico (AL), que pode ser produzido por meio de biomassa. O ácido levulínico é um composto versátil que pode ser aplicado na síntese de solventes, produtos farmacêuticos, cosméticos, biocombustível, entre outros. Além disso, há diversas técnicas para produzir esse composto. Porém, para obter este produto há uma grande demanda energética para sua purificação, que gera custos elevados para sua produção. Dessa forma, este trabalho teve por objetivo minimizar o requerimento energético do processo de separação do ácido levulínico via destilação molecular, avaliar quatro configuração por meio da tecnologia pinch e identificar qual configuração requer menos energia e menor custo de purificação. Aplicou-se a tecnologia pinch para quatro configurações e estabeleceu-se o consumo mínimo das utilidades quentes e frias e os custos anuais dessas utilidades. Foram elaboradas as redes de trocadores de calor para cada caso e, dentre os resultados obtidos, a configuração 1 foi o caso com maior economia de custo de utilidade anual, 87,77% de redução nos custos e maior economia no consumo energético, com uma redução de 74,15% no consumo de utilidade fria e 83,01% no consumo de utilidade quente.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Integração energética do processamento a jusante de soluções aquosas de acetona-butanol-etanol a partir da fermentação ABE
    (Universidade Federal de São Paulo, 2022-12-12) Negreiro, Paula Andrade Morgado [UNIFESP]; Tovar, Laura Plazas [UNIFESP]; Plácido, José [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/7095523972145199; http://lattes.cnpq.br/5957249756042771; http://lattes.cnpq.br/7462817148962665
    A via fermentativa de bactérias anaeróbias do gênero Clostridium tem como produto da fermentação solventes ABE (acetona, butanol e etanol) e ácidos orgânicos todos em soluções aquosas e em baixas concentrações. Entre esses, biobutanol é um biocombustível de alto desempenho e com diversas aplicações industriais. Desta forma, são necessárias etapas para concentrar e purificar o biobutanol, utilizando colunas de destilação e outras operações unitárias, que ocasionam levado gasto energético, que pode inviabilizar o projeto. Assim, este trabalho de conclusão de curso objetivou a síntese de sistemas de integração energética no processamento a jusante das soluções aquosas de acetona-butanol-etanol a partir da fermentação ABE. Para isto, foi necessário: (i) desenvolver o raciocínio de aplicação do método heurístico na síntese e resolução de sistemas de integração energética reconhecendo sua importância em contornar a natureza combinatória da síntese de processos; (ii) aplicar os conceitos da análise “pinch” para estabelecer o consumo mínimo de utilidades quentes e frias no processo sob estudo; e (iii) introduzir as técnicas de integração energética, visando implementar melhorias no desempenho do processo para efetuar a síntese de redes de trocadores de calor. Foram estudados duas conformações para sistema reacional da fermentação ABE e posterior recuperação de n-butanol. Após a integração, o consumo de utilidade quente nas conformação 1 e 2 diminuiu de 22,36 kW para 20,61 kW e de 52,64 kW para 42,16 kW, respectivamente. Já o consumo de água de resfriamento foi zerado. O custo de capital para conformação 1 diminuiu de US$ 7206,74 para US$ 6925,25. Enquanto isso, para a conformação 2, o custo de capital diminuiu de US$ 20239,78 para US$ 16984,35.