Aluno de Iniciação Científica: Thiago Dalgalo de Quadros (PIBIC/CNPq)
Curso: Engenharia Química
Orientador: Marcelo Kaminski Lenzi
Departamento: Engenharia Química
Setor: Tecnologia
Palavras-chave: Destilação , Multiplicidade de Estados Estacionários , Não-linear
Área de Conhecimento: 30603005 - TECNOLOGIA QUÍMICA

A destilação é uma das operações unitárias (OP) de maior importância na indústria química, sendo que melhoramentos nesta OP são muito bem vistos, pois operar uma coluna de destilação (CD) tem uma grande complexidade envolvida. Além do mais, aprimoramentos também significam redução nos custos operacionais, que aliás são bastante significativos. No início da década de 1980 começaram a surgir alguns problemas operacionais nas CD, fazendo com que a fração recuperação, ou eficiência, do equipamento reduzisse drasticamente sem razão aparente. Algum tempo depois foi descoberto que o motivo desta redução na eficiência estava intrinsicamente ligada à multiplicidade de estados estacionários. O estado estacionário é caracterizado por um conjunto de variáveis de processo que caracterizam a operação do sistema. Entretanto em alguns casos podem haver mais de um estados estacionário estável em uma coluna de destilação. O objetivo geral deste é o estudo do comportamento dinâmico das CD, com ênfase em modelos não-lineares. Nesta etapa do projeto serão retiradas algumas idealidades do processo, deixando assim a CD mais fiel à realidade. Serão analisadas entradas de dados em base molar, que antes eram feitas em base mássica e juntamente ao balanço de massa será integrado o balanço de energia (BE), onde anteriormente foram feitas considerações simplificadoras para que não houvessem equações diferenciais ordinárias do BE. Como a faixa de operação para aparecimento de múltiplos estados estacionários em uma CD é muito restrita, sem ter um laboratório muito bem equipado fica praticamente impossível de se fazer análises experimentais para este projeto, portanto o estudo será de caráter teórico-computacional envolvendo dados e modelos existentes na literatura. Para o estudo dinâmico será utilizado o software, de domínio público e código aberto, AUTO 97 (Continuation and Bifurcation Software for Ordinary Differential Equations. University of Concordia, Canadá, 1998). Tal ferramenta desenvolve soluções numéricas e gráficas para sistemas não-lineares com artifício de análise em 3 dimenções. Em uma última etapa do projeto, os modelos serão validados por meio de incorporação das equações em processos já ativos na indústria química.

0522