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Simulação de um evaporador Flash e um Robert Jimena Ferreira Dezembro de 2013 1 Disciplina : Métodos numéricos para sistemas distribuídos Professores:

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1 Simulação de um evaporador Flash e um Robert Jimena Ferreira Dezembro de 2013 1 Disciplina : Métodos numéricos para sistemas distribuídos Professores: Evaristo C. Biscaia Jr Argimiro R. Secchi

2 Resumo IntroduçãoModelagemResultadosConclusões 2

3 Introdução 3 Cana de açúcar Pretrata- mento Concen- tração Fermen- tação Purifica- ção Bioetanol Biorrefinaria de cana de açúcar

4 Modelagem 4 Evaporador flash

5 Modelagem 5 Evaporador Robert F int, x int F L, x F V, y F o, x o

6 Modelagem 6 Trocador de calor

7 Resultados 7 4 componentes: Etanol, Água, Glicerol e Furfural. V= 153.74 m 3 Fo=300 kmol/h To=373 K Po= 1.2 atm xo=[0.06, 0.82, 0.06, 0.06] Condições iniciais: x=[0.09, 0.75,0.08, 0.08] Nível =.5 m T=373 K Primeira simulação_ Flash ControladorParâmetro Valor (Unidades) PIDPBias0.5 Kp0.9 Ki40 (s) Kd0 (s) Set Point1 (atm) PIDLBias0.5 Kp10 Ki10 (min) Kd0 (s) Set Point0.5 (m) PIDTBias0 Kp2 Ki1(h) Kd0.25 (h) Set Point373 (atm)

8 Resultados 8

9 9

10 10 4 componentes: Etanol, Água, Glicerol e Furfural. V= 153.74 m 3 Fo=300 kmol/h To=373 K Po= 1.2 atm xo=[0.06, 0.82, 0.06, 0.06] Condições iniciais: x=[0.09, 0.75,0.08, 0.08] Nível =2 m T=373 K Segunda simulação_ Flash ControladorParâmetro Valor (Unidades) PIDPBias0.5 Kp0.9 Ki40 (s) Kd0 (s) Set Point1 (atm) PIDLBias0.5 Kp10 Ki10 (min) Kd0 (s) Set Point2 (m) PIDTBias0 Kp2 Ki1(h) Kd0.25 (h) Set Point373 (atm)

11 Resultados 11

12 Resultados 12

13 Resultados 13 4 componentes: Etanol, Água, Glicerol e Furfural. V= 153.74 m 3 U =1 kW/m^2/K Dt = 0.0331 m Nt= 7575 Ht = 2.80 m Fo=300 kmol/h To=360 K Po= 1.7 atm xo=[0.06, 0.82, 0.06, 0.06] T vap= 403 K Condições iniciais: x=[0.09, 0.75,0.08, 0.08] T=360 K Nível =3.2 m Simulação _ Robert ControladorParâmetro Valor (Unidades) PIDPBias0.5 Kp0.9 Ki40 (s) Kd0 (s) Set Point1 (atm) PIDLBias0.5 Kp10 Ki10 (min) Kd0 (s) Set Point2 (m)

14 Resultados 14 4.009 segundos

15 Resultados 15 4.508 segundos

16 Resultados 16 6.068 segundos

17 Resultados 17 9.329 segundos

18 Conclusões 18 Foi obtida a simulação para duas condições do evaporador Flash Foi obtida a simulação para uma condição do evaporador Robert

19 Futuro 19 Aplicar outros métodos de resolução de equações diferenciais parciais, para modelo de evaporador Robert Avaliar outras condições de operação do evaporador Robert

20 Obrigada! 20


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