Simulação e otimização de processos

Apresentação em tema: "Simulação e otimização de processos"— Transcrição da apresentação:

1 Simulação e otimização de processos
Simulação da produção de biodiesel Professor Argimiro R Secchi Grupo 4: Erick Rocha, Vinícius Teixeira, Klinsmann Pereira, Jasmine Rocha, Ellen Favaro

2 Introdução O biodiesel produzido por fontes biológicas renováveis como óleo vegetal e gordura animal é capaz de substituir o óleo diesel. É biodegradável, não-tóxico e muito menos poluente que o diesel tradicional. A produção do Biodiesel é feita principalmente pela reação de transesterificação entre o óleo( triglicerídeo) e um álcool de cadeia pequena, formando glicerol e os ésteres, nosso Biodiesel.

3 Objetivo do Trabalho O objetivo deste trabalho é produzir uma simulação dinâmica de uma planta produtora de Biodiesel no Aspen Hysys 8.8 Simulação estacionária Análise de sensibilidade Otimização Sintonização de uma malha de controle para o processo Simulação dinâmica para a malha fechada.

4 Construção do processo

5 Fluxograma do processo
Produção de biodiesel em condições estacionárias

6 Reator Considerações tomadas para simulação:
Apenas ocorre reação de transesterificação, direta, homogênea, exotérmica, reversível e com quarta ordem global para ambos sentidos da reação e segunda ordem para os componentes. Reator isotérmico com queda de pressão de 6 bar. Não levamos em consideração a presença de um catalisador durante o processo Reator Parâmetros T_in=T_out=65ºC Conversão de 59.27%, limita pela conc do reagente trioleina

7 Coluna Considerações tomadas para simulação:
Para efeito de cálculo consideramos que a coluno tem 21 pratos teóricos com 100% de eficiência. A coluna trabalha com condensação total A queda de pressão total na coluna foi 0,2 bar Parâmetros: RR condensador = 2 F_topo = 74.6 kgmol/h

8 Diversos Trocadores de calor em alguns casos fazem integração energéticas em outros consomem apenas o suficiente de energia externa para alcançar a temperatura de saída. Bombas tiveram seus valores determinados pela pressão da corrente de saída.

9 Condições operacionais

10 Condições operacionais

11 Resultados da simulação estacionária

12 Resultados da simulação estacionária

13 Análise de sensibilidade

14 Análise de sensibilidade

15 Simulação dinâmica

16 Esboço da simulação dinâmica
Possibilidades de controle para o sistema. Possíveis Perturbações: vazão total de metanol e óleo, proporção de óleo e metanol e temperatura de entrada Esboço da simulação dinâmica

17 Detalhamento da malha de controle

18 Resultados da simulação dinâmica

19 Otimização

20 Considerações finais Pelos resultados encontrados no trabalho, pode-se concluir que a simulação atendeu o objetivo inicial, com rendimentos finais satisfatórios. Pelo simulador Aspen Hysys, foi possível perceber que a catálise homogênea do óleo com metanol resultou em uma boa conversão de biodiesel, nas condições fornecidas pela bibliografia. A escolha do Hysys como simulador foi devido a uma interface simples e de manuseio relativamente fácil se comparado a outros.

21 Referências Bibliográficas
1. C. B. Sousa, V. A. M. Gomes, S. M. P. Lucena - “Simulação e Projeto de uma unidade de produção de biodiesel via catálise heterogênea a partir do óleo de dendê” - Universidade Federal do Ceará, Departamento de Engenharia Química - Congresso Brasileiro de Engenharia Química COBEQ 2014. 2. Fangrui Maa , Milford A. Hanna - “Biodiesel production” - Department of Food Science and Technology, University of Nebraska, Lincoln, NE, USA - Elsevier Bioresource Technology 70 (1999) 1-15.

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