XXVI Congresso de Iniciação Científica
Modelagem e Simulação de Processo Alternativo Para a Obtenção de Etanol Anidro.
Gabriel Manso Kozlowski Pitombeira, Elias de Souza Monteiro Filho. Universidade Estadual Paulista
“Júlio de Mesquita Filho” Instituto de Química de Araraquara, Engenharia Química.
gabriel.mkp@hotmail.com, eliasjr70@gmail.com.
Palavras Chave: Simulação, Extração, Etanol.
Introdução
Após a fermentação, o etanol é extraído do fermentado de cana através de destilação, uma operação unitária de alto custo energético (MARQUINI et al., 2007). Para evitar esse alto custo energético estuda-se a substituição da destilação por uma extração líquido-líquido, uma operação de menor custo energético.
Objetivos
Modelar por meio de softwares o processo de produção de etanol hidratao e anidro e comparar com métodos alternativos em termos econômicos e ambientais.
Material e Métodos
Por meio do COCO Simulator, software destinado para simular processos químicos, foram preparadas duas simulações distintas: uma para o novo método e o método tradicional (MARQUINI et al., 2007). O cálculo do equilíbrio de fases baseou-se no método de contribuição de grupos UNIFAC (UNIquac Functional group Activity Coefficient, Fredenslund et al., 1975).
Resultados e Discussão
Usando o COCO-Simulator acoplou-se um processo de extração na alimentação de vinho para a destilaria. Após otimização, obteve-se as seguintes correntes de vinhaça e etanol com suas respectivas frações mássicas.
Tabela 1. Composição Mássica das Correntes de Etanol e de Vinhaça após o processo de Extração Líquido-Líquido e na destilação.
Fígura 1. Esquema de planta de extração líquido- líquido gerada pelo COCO usando butanol como solvente.
Conclusões
Até o presente momento, verifica-se a viabilidade operacional de uma extração líquido-líquido, o que acarreta a adição de uma coluna de extração e de um sistema de colunas de destilação para recuperar o solvente e purificar o produto de interesse. A aquisição do novo sistema poderá ser compensada pelo custo de operação da nova planta. A verificação desta conclusão será verificada com futuras análises econômicas e melhor definição de solvente aplicado na extração.
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McCABE, W. L.; SMITH, J. C.; HARRIOT, P. Unit Operations of Chemical Engineering, 5ª Ed. (1993), McGraw-Hill International Editions.
COCO Homepage (http://www.cocosimulator.org/). Acesso em 30/09/2016.
SANDLER, S. I. Chemical and Engineering Thermodynamics. John Wiley & Sons (1989), Singapore
MARQUINI, M. F.; D. C.; MEIRELLES, A. J.; DOS SANTOS, O. A. A.;
JORGE. L. M. M. Simulação e Análise de um Sistema Industrial de Colunas de Destilação de Etanol. Acta Sci. Technol. 20, 1 (2007) 23- 28.
RAHMAN, M. A.; RAHMAN, M. S.; NABI, M. N. Extraction of ethanol from aqueous solution by solvent extraction-liquid-liquid equilibrium of ethanol-water-1-butanol, ethanol-water-1-pentanol and ethanol water-1-hexanol systems. 2001.
FREDENSLUND, A.; JONES, R. L.; PRAUSNITZ, J. M. Group- Contribution Estimation of Activity Coefficients in Nonideal Liquid Mixtures”, AIChE J., vol. 21 (1975), p. 1086.
Etanol Água
Corrente Este trabalho
Marquini (2007)
Este Trabalho
Marquini (2007) Vinhaça 7,35*10-6 3,06*10-6 ≈1 ≈1
Etanol 0,927 0,932 0,073 0,068
