Modelagem e simulação da polpação kraft antraquinona
| Ano de defesa: | 2000 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
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Florianópolis, SC
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Link de acesso: | http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/78147 |
Resumo: | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. |
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Universidade Federal de Santa CatarinaGeorg, Ivan CarlosPinto, Leonel Teixeira2012-10-17T10:51:04Z2012-10-17T10:51:04Z20002000230920http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/78147Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.Em indústrias de celulose, o processo dominante é a polpação Kraft. A polpação ou cozimento da madeira representa a operação central na produção de celulose, onde se processam as reações com os componentes da madeira. Propõe-se neste trabalho um modelo matemático de polpação Kraft-antraquinona de pinus taeda. O modelo consiste de um sistema de equações diferenciais parciais que descrevem os efeitos cinéticos e difusivos dos reagentes. O reator é modelado como um reator de mistura perfeita. Foram realizados experimentos, em planta piloto, com várias faixas de temperatura e concentrações de álcali a fim de encontrar os parâmetros cinéticos através de estimativa pertinente. A polpa foi tratada adequadamente para análise dos componentes da madeira discriminados em lignina, celulose, glucomana e xilana, utilizando técnica de cromatografia gasosa. Os resultados experimentais encontrados mostram-se próximos aos dados da literatura para a espécie de madeira utilizada. É proposto o uso de um modelo cinético baseado nos mecanismos de reação dos componentes da madeira. O modelo foi simplificado utilizando-se de análise de sensibilidade do modelo frente a variação dos parâmetros e simplificação do modelo cinético. Os resultados mostraram que a simplificação apresenta-se adequada para descrever o processo de polpação Kraft dentro da faixa de estudo. O modelo fenomenológico considera que o cavaco está impregnado no início da polpação. Leva-se em conta apenas a espessura do cavaco, dimensão perpendicular à direção das fibras, pois esta é a dimensão crítica, sendo em torno de cinco vezes menor que as outras dimensões. Os coeficientes de difusão efetivos foram retirados da literatura e os coeficientes de transferência de massa estimados através do número de Biot adequado a cada condição de processo. O perfil de temperatura durante o processo é conhecido. O modelo é capaz de predizer o comportamento das curvas experimentais, para carbohidratos e lignina, retiradas da literatura, bem como as curvas de consumo de álcali efetivo, para todas as fases de polpação. No entanto, o modelo mostrou um desvio considerável para os dados experimentais do componente xilana. Desenvolveu-se um programa computacional para a estimativa de parâmetros, utilizando um algoritmo genético, bem como para simulação do processo. O programa apresenta-se com metodologia para visualização dos resultados através de ferramenta gráfica.xiv, 95 f.| il., grafs., tabs.porFlorianópolis, SCEngenharia quimicaIndustria de celulosePolpação alcalina por sulfatoModelos matematicosCarboidratosModelagem e simulação da polpação kraft antraquinonainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL230920.pdfapplication/pdf1143176https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/78147/1/230920.pdff1469e6bb10e6701bcb619e69b55ac91MD51TEXT230920.pdf.txt230920.pdf.txtExtracted Texttext/plain169957https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/78147/2/230920.pdf.txt7dd6c0bda6c1908357a6192f9ff0146eMD52THUMBNAIL230920.pdf.jpg230920.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg707https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/78147/3/230920.pdf.jpg673eb773a1c9a281ec2c260b6a341261MD53123456789/781472013-04-30 19:32:26.107oai:repositorio.ufsc.br:123456789/78147Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestsandra.sobrera@ufsc.bropendoar:23732013-04-30T22:32:26Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false |
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