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Otimização de coluna de Destilação por Membranas

Otimização de coluna de Destilação por Membranas. Sérgio Luis Oliveira de Siqueira Júnior COQ897 – Otimização de Processos Professores: Argimiro R. Secchi Evaristo C. Biscaia Jr. INTRODUÇÃO. Os processos de separação com membranas estão em crescimento na indústria química.

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Presentation Transcript

  1. Otimização de coluna de Destilação por Membranas Sérgio Luis Oliveira de Siqueira Júnior COQ897 – Otimização de Processos Professores: Argimiro R. Secchi Evaristo C. Biscaia Jr.

  2. INTRODUÇÃO • Os processos de separação com membranas estão em crescimento na indústria química. • Gradiente de potencial químico • Vantagens: • Economia de Energia; • Simplicidade de operação; • Seletividade.

  3. INTRODUÇÃO DESTILAÇÃO

  4. Vantagens • Temperaturas menores que a Convencional; • Menores pressões que os processos de Osmose Inversa; • Menores Custos; • Seletividade.

  5. Artigo Economic Evaluation of stand-alone solar powered membrane distillation systems - R. B. Saffarini, E. K. Summers, e J. H. V. Arafat, H. A. Lienhard. Estudo econômico da destilação por membrana de três diferentes configurações, baseando-se em valores retirados de alguns testes comerciais.

  6. Artigo P T

  7. Artigo Dificuldades de cálculo: • Diferença de temperatura entre saída e entrada do módulo; • Queda de pressão no módulo; • Cálculo da espessura de ar. Resultado: 9,992$/ano X 18,26$/ano.

  8. Otimização • Resultados: • Vazão ótima: 4,516 kg/s → custo: 2,5909$ • Comprimento Específico ótimo: 13,7199 → custo: 7,3581$ • Ponto ótimo: 2.532e-16 m / 1.3015 / 3.6678 kg/s → custo: 1.3750 $ • Ponto ótimo restrito: 1e-5 m / 1.7262 / 4.1584 kg/s → custo: 2.4913 $

  9. Conclusão Pela modelagem utilizada, o processo é mais sensível a mudança da vazão que ao comprimento específico. O comprimento da camada de ar aumenta o custo. A modelagem deve ser revista.

  10. Referências [1] A. Alkhudhiri, N. Darwish, e N. Hilal. Membrane distillation: A comprehensive review. 2012. [2] M. S. El-Bourawi, Z. Dinga, e M. Maa, R. Khayet. A framework for better understanding membrane distillation separation process. 2006. [3] M. C. García-payo, M. A. Izquierdo-Gil, e C. Fernández-Pineda. Air gap membrane distillation of aqueous alcohol solutions. 1999. [4] A. C. Habert, C. P. Borges, e R. Nobrega. Processo de Separação por Membranas. E-papers Serviços Editoriais, 2006. [5] M. Khayet, C. Cojocaru, e A. Baroudi. Modeling and optimization of sweeping gas membrane distillation. 2012. [6] F. Laganà, G. Barbieri, e E. Drioli. Direct contact membrane distillation: modelling and concentration experiments. 2000. [7] R. B. Saffarini, E. K. Summers, e J. H. V. Arafat, H. A. Lienhard. Economic evaluation of stand-alone solar powered membrane distillation systems. 2012. [8] H. Wang, B. Li, L. Wang, S. Song, J. Wang, Y. Feng, e S. Wang. Permeate flux curve characteristics analysis of cross-flow vacuum membrane distillation. 2011. [9] A. S. Rattner, A. K. Nagavarapu, S. Gari- mella, e T. F. Fuller.

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