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https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/17109
Tipo de Documento: | Dissertação |
Título: | Predição e controle da qualidade no processo de destilação em batelada com uso de sensor virtual |
Autor(es): | Mota, Liliane Oliveira |
Data do documento: | 23-Jan-2017 |
Orientador: | Oliveira Júnior, Antonio Martins de |
Coorientador: | Souza, Domingos Fabiano de Santana |
Resumo: | Ao longo dos anos, o avanço científico tem possibilitado o desenvolvimento tecnológico da sociedade como um todo e, nos processos indústrias não tem sido diferente. A destilação, operação unitária bastante utilizada, ainda apresenta estudos voltados para o monitoramento e otimização, pois, com aumento da competitividade, existe a necessidade de melhorar a eficiência das plantas. Diante disto, pesquisas ligadas a área da simulação têm ganhado cada vez mais relevância e o controle da composição do produto nos processos de destilação tornase essencial para o sucesso da operação. Com isso, os sensores virtuais apresentam-se como alternativa viável, pois possibilitam a redução de custo e associa a simplicidade com a precisão dos resultados. Desta forma, desenvolveu-se e validou-se um sensor virtual fundamentado em requisitos termodinâmicos para predizer a composição de etanol em um processo de destilação em batelada de uma mistura binária. Para isto, foram realizados experimentos com o intuito de compreender o processo de destilação em regime quaseestacionário, com água e álcool etílico absoluto, onde um planejamento experimental foi feito para avaliar a influência da concentração inicial da solução (20% e 30%) e a razão de refluxo (total e 1:2) sobre o teor de álcool do produto. Tais ensaios também foram utilizados para uma pré-calibração do sensor virtual. Além disso, experimentos em regime batelada com água e álcool etílico absoluto em diferentes concentrações iniciais de álcool (2% a 30%) e refluxo 1:2 foram realizados, e posteriormente utilizados na calibração do sensor. A validação do sensor foi feita com dados de um mosto de jabuticaba e os resultados mostraram que o sensor foi capaz de predizer o comportamento experimental. |
Abstract: | Over the years, scientific advance has enabled the technological development of society as a whole, and in the industrial processes has not been different. Distillation, a widely used unit operation, still has studies focused on monitoring and optimization because there is a need to improve plant efficiency due to the increased competitiveness. Therefore, research related to the simulation area has increased its importance, and the control of product composition in the distillation processes becomes essential for the success of the operation. With this, the soft sensors are presented as a viable alternative, because they allow the reduction of cost and associates the simplicity with the precision of the results. Thus, a soft sensor was developed and validated based on thermodynamic requirements to predict the ethanol composition in a batch distillation process of a binary mixture. For this, experiments were carried out to understand the quasi-stationary distillation process, with water and absolute ethyl alcohol, where an experimental design was done to evaluate the influence of the initial solution concentration (20% and 30%) and the reflux ratio (total and 1: 2) on the alcohol content of the product. These tests were also used for a pre-calibration of the soft sensor. In addition, batch experiments with water and absolute ethyl alcohol in different initial concentrations of alcohol (2% to 30%) and reflux 1: 2 were performed, and later used in the calibration of the sensor. The sensor validation was done with data from jabuticaba wort, and the results showed that the sensor was able to predict the experimental behavior. |
Palavras-chave: | Engenharia Química Detectores Destilação em batelada Misturas (Química) Sensor virtual Destilação em batelada Mistura binária Soft sensor Batch distillation Binary mixture |
área CNPQ: | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
Agência de fomento: | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq |
Idioma: | por |
Sigla da Instituição: | Universidade Federal de Sergipe |
Programa de Pós-graduação: | Pós-Graduação em Engenharia Química |
Citação: | MOTA, Liliane Oliveira. Predição e controle da qualidade no processo de destilação em batelada com uso de sensor virtual. 2017. 60 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2017. |
URI: | http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/17109 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Química |
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