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Tipo: Dissertação
Fecha de publicación : 11-ago-2015
Autor(es): SILVA, Marcilene Paiva da
Primer Orientador: ARAÚJO, Marilena Emmi
Título : Simulação do fracionamento em coluna em contracorrente de óleo de peixe e de solução aquosa com dióxido de carbono supercrítico
Citación : SILVA, Marcilene Paiva da. Simulação do fracionamento em coluna em contracorrente de óleo de peixe e de solução aquosa com dióxido de carbono supercrítico. Orientadora: Marielena Emmi Araújo. 2015. 203 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2015. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/14370 . Acesso em:.
Resumen: Este trabalho teve como objetivo geral a simulação com o Aspen Hysys, do processo de fracionamento utilizando dióxido de carbono supercrítico, em colunas de multiestagios em contracorrente de solução aquosa de etanol e de óleo de peixe, empregando equações de estado cúbicas com os parâmetros de interação binária extraídos de uma base de dados de parâmetros, previamente elaborada com diferentes regras de mistura, para as equações de estado de Soave-Redlich-Kwong (SRK), Peng-Robinson (PR), suas respectivas modificadas e Redlich-Kwong- Aspen (RK-Aspen), a partir de dados experimentais de sistemas binários de ésteres etílicos e metílicos, ésteres de ácidos graxos de óleo de peixe, biocompostos, sistemas aquosos e componentes minoritários de óleos vegetais. De modo geral, não ocorreram diferenças significativas na predição do equilibro de fases para todas as equações de estado utilizadas com as regras de mistura Quadrática, Mathias-Klotz-Prausnitz (MKP) com 2 e 3 parâmetros, KM1 com 3 parâmetros e RK-Aspen com 2 e 4 parâmetros. Cabe destacar que a regra de mistura RK-Aspen com 4 parâmetros de interação binária apresentou os menores erros absolutos para a maioria dos sistemas estudados. No simulador foi utilizada a equação de estado de Redlich-Kwong-Aspen como pacote termodinâmico, com as regras de mistura RK-Aspen. As simulações a pressão de 140 e 145 bar e 60°C para as composições P1 e P8 mostraram que o aumento da concentração de (eC20:53) e (eC22:63) ocorreu as custas do consumo de solvente (dióxido de carbono), ou seja, com o aumento da relação S/F, atingindo 85,67 % para S/F= 200 para a composição P1 e 70,61% para S/F=150 para a composição P8. Os resultados das simulações deste trabalho a 145 bar e 60°C, com as relações S/F de 70, 90, 110 e 130, utilizando diferentes composições de óleo de peixe, apresentaram rendimento em fluxo de rafinado superior em relação a coluna simulada na literatura, no Aspen Plus com a equação de Peng-Robinson, para todas as relações de S/F. Quanto a qualidade de recuperação dos compostos de interesse (eC20:53 e eC22:63), ambas as simulações apresentaram desempenho similares. Para o processo de fracionamento de soluções aquosas foram realizadas a pressão de 101 bar e temperatura de 333 K. Os resultados mostraram que as simulações reproduziram os experimentos na maioria das condições operacionais em escalas de laboratório, piloto e industrial publicados na literatura.
Resumen : This work had as its general objective the simulation with Aspen Hysys fractionation process using supercritical carbon dioxide in countercurrent multistage columns of an aqueous solution of ethanol and fish oil, employing cubic equations of state with binary interaction parameters extracted from a database previously prepared with different mixing rules for the equations of state of Soave-Redlich-Kwong (SRK), Peng-Robinson (PR), their respective modified and Redlich-Kwong Aspen (RK-Aspen), from experimental data of binary systems of methyl and ethyl esters, esters of fatty acids from fish oil, biocompounds, aqueous systems and minority components of vegetable oils. Overall, no significant differences in the prediction of phase balance for all equations of state used with the mixing rules of Quadratic, Mathias-Klotz-Prausnitz (MKP) with 2 and 3 parameters, KM1 with 3 parameters and RKAspen with 2 and 4 parameters. It is worth mentioning that the mixing rule RK-Aspen with 4 binary interaction parameters, presented the smallest absolute errors for most systems. The simulator used the equation of state of Soave-Redlich-Kwong as a thermodynamic package with the mixing rules of RK-Aspen. The simulations to 140 and 145 bar pressure and 60° C for the P1 and P8 showed that increased concentration (eC20:53) and ( eC22:63) occurred at the expense of the solvent consumption (carbon dioxide), i.e. with the increase of the ratio S/F, reaching 85.67% for S/F = 200 for P1 and 70.61% for S/F = 150 to the composition P8. The simulation results of this study at 145 bar and 60° C, with relations S/F of 70, 90, 110 and 130, using different fish oil compositions, exhibited higher yield of raffinate stream compared to simulated column literature, in the Aspen Plus using Peng-Robinson equation for all the relations S / F. As the quality of recovery of the compounds of interest (eC20:53 e eC22:63), both simulations showed similar performance. For the fractionation process of aqueous solutions were performed at 101 bar pressure and temperature of 333 K. The results showed that the simulations reproduced the experiments on most operating conditions in laboratory scale, pilot and industrial published in the literature.
Palabras clave : Equações de estado
Aspen Hysys
Processos de fracionamento
Equations of State
Aspen Hysys
Fractionation processes
metadata.dc.subject.areadeconcentracao: DESENVOLVIMENTO DE PROCESSOS
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
País: Brasil
Editorial : Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
metadata.dc.source: 1 CD-ROM
Aparece en las colecciones: Dissertações em Engenharia Química (Mestrado) - PPGEQ/ITEC

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