Otimização termoeconômica de um processo híbrido de destilação por variação de pressão e extrativa na separação da mistura água–acetonitrila–isopropanol.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: MARCELINO, Thamires Ohana Araújo de Carvalho. lattes
Orientador(a): RAMOS, Wagner Brandão. lattes
Banca de defesa: BRITO, Romildo Pereira., OLIVEIRA, Laércio Gomes de., VASCONCELOS, Luis Gonzaga Sales., SILVA , Vimário Simões.
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:
Destilação azeotrópica
Destilação extrativa
Destilação por variação de pressão
Integração térmica
Otimização energética
Azeotropic distillation
Extractive distillation
Pressure swing distillation
Thermal integration
Energy optimization
Área do conhecimento CNPq:
Engenharia Química.
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/43080
Resumo: A destilação é uma operação central na indústria química e petroquímica, mas enfrenta desafios significativos de eficiência energética, especialmente na separação de misturas azeotrópicas. Este trabalho investiga métodos avançados de separação para esses sistemas, com ênfase na destilação extrativa (ED) e na destilação por variação de pressão (PSD). Enquanto a ED utiliza solventes para quebrar o azeótropo, a PSD aproveita a sensibilidade da composição azeotrópica à pressão, eliminando a necessidade de agentes separadores. Ambas as técnicas são analisadas quanto à eficiência energética, viabilidade operacional e impacto ambiental. O estudo também explora estratégias de integração térmica — parcial e total — visando à redução do consumo energético. Por fim, propõe-se uma configuração híbrida ED–PSD como alternativa promissora, conciliando desempenho técnico, sustentabilidade e viabilidade econômica. Os resultados são avaliados por meio de indicadores como eficiência energética, e custo anual total (TAC).
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O estudo também explora estratégias de integração térmica — parcial e total — visando à redução do consumo energético. Por fim, propõe-se uma configuração híbrida ED–PSD como alternativa promissora, conciliando desempenho técnico, sustentabilidade e viabilidade econômica. Os resultados são avaliados por meio de indicadores como eficiência energética, e custo anual total (TAC).Distillation is a key unit operation in the chemical and petrochemical industries, yet it faces significant energy efficiency challenges, particularly in the separation of azeotropic mixtures. This work investigates advanced separation strategies for such systems, focusing on extractive distillation (ED) and pressure-swing distillation (PSD). While ED employs solvents to break azeotropes, PSD leverages pressure sensitivity to achieve separation without the use of entrainers. Both techniques are evaluated in terms of energy efficiency, operational feasibility, and environmental impact. The study further explores partial and total heat integration strategies to reduce energy consumption. Finally, a hybrid ED–PSD configuration is proposed as a promising alternative, balancing technical performance, sustainability, and economic viability. Performance is assessed through key indicators such as energy efficiency and total annual cost (TAC).Submitted by Michelle Lima (michelle.lima@ufcg.edu.br) on 2025-09-01T14:10:44Z No. of bitstreams: 1 THAMIRES OHANA ARAÚJO DE CARVALHO MARCELINO - TESE (PPGEQ) 2025.pdf: 4246479 bytes, checksum: b8756b8707c73ec766ae77d56f35b402 (MD5)Made available in DSpace on 2025-09-01T14:10:44Z (GMT). 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Otimização termoeconômica de um processo híbrido de destilação por variação de pressão e extrativa na separação da mistura água–acetonitrila–isopropanol. 2025. 92 f. 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