Avaliação de uma coluna de destilação azeotrópica reativa industrial operando com refluxos orgânico e aquoso.

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: DAMASCENO, Arthur Siqueira.
• Orientador(a): BRITO, Romildo Pereira.
• Banca de defesa: RAMOS, Wagner Brandão., VASCONCELOS, Luis Gonzaga Sales., ANDRADE, Márcio Henrique dos Santos., CORDEIRO, Gardênia Marinho.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
• Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
• Departamento: Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Corrosão; Duas fases líquidas em colunas de destilação; Região de imiscibilidade; Azeótropo ternário heterogêneo; Destilação azeotrópica reativa; Corrosion; Two liquid phases; Immiscibility region; Heterogeneous ternary azeotrope; Reactive azeotropic distillation
• Área do conhecimento CNPq: Engenharia Química
• Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/43328

Este trabalho teve origem devido à alta taxa de corrosão observada no refervedor de uma coluna industrial de destilação azeotrópica reativa para produção de acetato de sec-butila, que apresenta as seguintes particularidades: i) refluxos orgânicos e aquosos utilizados simultaneamente, ii) a reação ocorre no base da coluna; iii) vazão de fundo igual a zero e; iv) duas fases líquidas no interior de uma coluna de destilação reativa. A cinética da reação e o equilíbrio de fases foram avaliados, e um modelo utilizando o simulador comercial Aspen Plus foi desenvolvido e validado utilizando dados históricos da planta industrial. Diferentes cenários operacionais foram analisados, e nesta etapa foi identificada a possibilidade de o cenário operacional atual apresentar duas fases líquidas no interior da coluna, o que afetou fortemente os teores de ácido acético e água e poderia aumentar a taxa de corrosão. O aumento de 2,5% na carga térmica do refervedor foi eficaz em minimizar a formação das duas fases líquidas no interior da coluna. Ao contrário do cenário atual, onde apenas o refervedor não apresenta duas fases líquidas, o novo cenário proposto tem apenas dois estágios com uma fase aquosa. No cenário atual, um azeótropo ternário foi formado na parte inferior da coluna, enquanto no novo cenário proposto a formação do azeótropo ocorreu na parte superior da coluna. O novo cenário operacional reduz o teor de água na base da coluna de 7,8% em peso para 1,0% em peso e o teor de ácido de 19,9% em peso para 14,3% em peso, o que contribui para reduzir a taxa de corrosão observada atualmente.