PRODUÇÃO DE ÁLCOOL COMBUSTÍVEL EM PEQUENA ESCALA: DESENVOLVIMENTO DA TECNOLOGIA DE DESTILAÇÃO APROPRIADA / APPROPRIATE DISTILLATION TECHNOLOGY DEVELOPMENT FOR ETHANOL FUEL PRODUCTION IN SMALL SCALE

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2010

RESUMO

A produção de álcool combustível em pequena escala, até 25L.h-1, enfrenta sérios problemas relativos à ineficiência inerentes a seus processos. O aumento de rendimento na etapa de destilação apresenta-se como uma maneira promissora de viabilizar técnica e economicamente as microdestilarias. Sendo esse o objetivo geral, propõe-se um destilador diferenciado, um misto composto de pratos e recheios, respectivamente nas seções de esgotamento e retificação, e como objetivo especifico, aproveitar as melhores características de cada um desses internos de torre. O protótipo estudado consiste de um destilador de bancada, construído em vidro, em regime de operação contínuo e dividido em três módulos, com altura efetiva total de 190 cm e diâmetro interno de 4cm; dois módulos preenchidos com anéis de Raschig e um módulo do tipo vigreux. Foram realizados testes em refluxo total e, posteriormente, em regime contínuo. Em refluxo total determinou-se o número de unidades de transferência e a altura da unidade de transferência, referidas às fases líquida e gasosa. Os valores obtidos foram aproximada e respectivamente: 11,6 e 10,3; e 0,1847 cm e 0,1632 cm. O número de estágios teóricos foi determinado utilizando-se quatro diferentes métodos, que permitiram avaliar a altura equivalente ao prato teórico. Destaca-se o método proposto por Katayama, cujos valores obtidos se aproximaram mais do número e altura das unidades de transferência, 9,18 e 0,1733m, respectivamente. Posteriormente foram executados sete experimentos (A, B, C, D, E, F e G), em regime contínuo, diferenciados entre si pela variação na taxa de evaporação, de maneira a permitir avaliar sua influência no desempenho operacional do destilador (concentração de etanol no destilado (mínimo igual a 83,04% mol) e no produto de fundo (máximo igual a 0,196% mol), capacidade operacional e fator energético). Assim, o experimento C apresentou a menor razão de refluxo (2,293) e o maior fator energético (1,342), além de respeitar os limites de concentração para o destilado (83,14% mol) e para o produto de fundo (0,16% mol). Através da comparação entre os experimentos de maior (A 84,24% mol) e menor (E 82,82% mol) concentração do destilado foi possível verificar que, a fim de obter-se um pequeno ganho na concentração do destilado (1,71%), foi necessário um aumento de 226,07% na razão de refluxo de A em relação a E, resultando em um aumento no consumo específico de energia de 51,38%. Assim, o fator energético foi aproximadamente 50% menor para o experimento A. Pode-se afirmar que esses resultados comprovam a viabilidade técnica da proposta desse sistema misto de destilação, com grande aplicabilidade nas microdestilarias.

ASSUNTO(S)

capacidade operacional pequena escala destilador misto etanol combustível engenharia de producao ethanol fuel hybrid still small scale operational capacity energetic factor fator energético

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