TUTORIAL DA SIMULAÇÃO DE UMA TORRE DE EXTRAÇÃO ATRAVÉS DO SIMULADOR COMERCIAL ASPEN HYSYS V 8.8

UNIVERSIDADE SALVADOR[pic 1]

ESCOLA DE ARQUITETURA, ENGENHARIA E TECNOLOGIA DE INFORMAÇÃO

ENGENHARIA QUÍMICA

TUTORIAL DA SIMULAÇÃO DE UMA TORRE DE EXTRAÇÃO ATRAVÉS DO SIMULADOR COMERCIAL ASPEN HYSYS V 8.8

ANA CAROLINA FERREIRA VIEIRA

EVILI CUNHA

LAILA CONCEIÇÃO GOMES

LORENA CUNHA RODRIGUES

SALVADOR

 2018

ANA CAROLINA FERREIRA VIEIRA

EVILI CUNHA

LAILA CONCEIÇÃO GOMES

LORENA CUNHA RODRIGUES

TUTORIAL DA SIMULAÇÃO DE UMA TORRE DE EXTRAÇÃO ATRAVÉS DO SIMULADOR COMERCIAL ASPEN HYSYS V 8.8

Tutorial do simulador ASPEN HYSYS V8.8 sobre o uso de torres de extração, referente à disciplina Simulação de Processos do curso de Engenharia Química, da Universidade Salvador – UNIFACS, como requisito avaliativo parcial da II unidade, realizado pelo grupo 03.

Orientadora: Mariana Lima Acioli Murari

Salvador

2018

SUMÁRIO

1        INTRODUÇÃO        1

2        OBJETIVO        1

3        REVISÃO BIBLIOGRÁFICA        1

3.1.  EXTRAÇÃO LÍQUIDO-LÍQUIDO        1

3.2.        ASPEN HYSYS        1

3.3.        MODELO TERMODINÂMICO        2

4        ESTUDO DE CASO        4

5        TUTORIAL DE SIMULAÇÃO        4

6        CONCLUSÃO        4

REFERÊNCIAS        4

1. INTRODUÇÃO

        A extração líquido-líquido é uma operação em que a transferência de massa atua para a remoção de um ou mais componentes de uma corrente desejada, chamada de alimentação, a qual entra em contato com um líquido imiscível ou pouco miscível, o solvente, que possui afinidade preferencial para um ou mais componentes da alimentação.

        Duas correntes derivam-se deste contato, o Extrato que é uma solução rica em solvente contendo o soluto que se deseja extrair, e o Rafinado que é a solução de alimentação residual contendo uma menor quantidade de soluto. Como mostra a figura abaixo:[pic 2]

Figura 1 – Coluna de Extração. Fonte: Portal de Engenharia Química

O processo extrativo é adequado comparado à destilação, nos casos em que:

1.  Componentes pouco voláteis: uso de temperaturas altas juntamente com pressões baixas, de forma a efetuar a separação desejada;
2.   Componentes com volatilidade semelhante: a coluna de destilação precisará de muitos estágios de separação (pratos), logo, custo elevado. A extração pode ser uma opção de utilização;
3.  Componentes menos voláteis em pequena quantidade: economicamente inviável, vaporizar toda a mistura líquida para obter o produto desejado. Dessa forma, a extração é indicada como método de separação.

1. OBJETIVO

        Elaborar um tutorial de simulação de uma torre de extração, através da utilização do software ASPEN HYSYS V8.8 e aplicá-lo a um processo real por meio de estudo de caso.

1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
   

1. EXTRAÇÃO LÍQUIDO-LÍQUIDO

Extração é um processo de separação baseado na diferença de solubilidade. Um solvente é usado para solubilizar e separar um soluto de outras substâncias com menor solubilidade no solvente aplicado. Duas correntes resultam deste contato: o extrato é a solução rica em solvente contendo o soluto que se deseja extrair, e o rafinado é a solução residual contendo uma menor quantidade de soluto. O método de extração mais aplicado é do tipo líquido-líquido em contracorrente multiestágios. Considerações de equilíbrio, cinética e balanço de massa são envolvidos na modelagem de uma coluna de extração. [1]

Os solventes diferem nas capacidades de extração dependendo da sua estrutura química e da do(s) soluto(s). A escolha do solvente é feita de acordo com alguns critérios (1) o quanto o solvente é capaz de “selecionar” o soluto em detrimento da outra substância. Quanto maior a seletividade maior será a facilidade de extração. (2) É importante que seja um bom solvente e de menor custo possível, (3) o quão fácil é a separação do solvente do soluto e dos demais produtos presentes na mistura inicial para que ele possa ser reutilizado, (4) substâncias menos corrosivas geram menores gastos com os materiais dos equipamentos, (5)o solvente não deve reagir com o soluto ou com outra substância presente, (6) outros.

Este tipo de extração a solvente é um método antigo, já estabelecido, e juntamente com a destilação constituem os dois processos industriais mais importantes. A primeira extração líquido-líquido comercialmente bem sucedida foi realizada na indústria de petróleo em 1909, quando o processo de Edeleanu foi empregado para remoção de hidrocarbonetos aromáticos do querosene, utilizando o dióxido de enxofre como solvente.[2]

1. ASPEN HYSYS

No desenvolvimento de projetos de processos industriais algumas ferramentas podem, e devem, ser utilizadas para auxiliar na obtenção de dados operacionais. Os softwares  de simulação de processos são um exemplo, eles possuem a finalidade de minimizar possíveis erros e agilizar a modelagem dos sistemas prevendo como as variáveis se comportam no tempo.

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