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dc.contributor.authorSilva, William Costa e
dc.date.accessioned2018-11-28T11:17:10Z
dc.date.available2018-11-28T11:17:10Z
dc.date.issued2018-02-28
dc.identifier.citationSILVA, William Costa e. Assesment of alternative routes for sugarcane-based ethanol recovery: exergy and economic analysis. 2018. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2018. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10722.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10722
dc.description.abstractThe aim of this thesis was to develop a methodological approach that can systematically guide process simulation for better understanding of bioethanol production process. In the present work, the ethanol production process was studied combining liquid-liquid extraction (LLE), non-conventional process, with extractive distillation system. The designed process was based on an autonomous distillery that crushs 500 tons of cane per hour. The commercial process simulator Aspen Plus® V.8.2 was used as a computer-aided tool. In this work, isoamilic alcohol, n-octanol, n-dodecanol and oleic acid were evaluated as solvent extraction for LLE and monoethylene glycol was used as entrainer in the extractive distillation column. The results of the environmental impact of a standard distillery applying renewability analysis showed that the conventional distillation process provides worse environmental performance. Distillation with use of a reboiler as heat source has better environmental performance than other two cases. In addition, the economic evaluation showed that distillation with use of a reboiler achieved the value of US$ 115 million with respect to ethanol selling. This finding is approximately 9% and 12% higher than achieved for standard process and distillation with mechanical vapor recompression scheme. In sequence, it was carried the simulation of an alternative route combining liquid-liquid extraction-distillation system to evaluate the process downstream and its environment impact. The results have shown that among the candidates under investigation: isoamilic alcohol, n-octanol, n-dodecanol and oleic acid, the hybrid system with dodecanol reached 37.57 % reduction of liquid waste emissions when compared to conventional process. At the same time, using the concepts of exergy and renewability index, LLE with oleic acid and conventional process were considered to provide the worst environmental performance when compared to extraction system with dodecanol. The analysis of optimal entrainer agent feeding flow into the extractor column showed that LLE with oleic acid required a solvent feeding flow of 2.40e+6 kg/h which represent an increasing of 83% in solvent consumption when compared to isoamilic alcohol system the lowest solvent feeding flow (4.06e+5 kg/h). The hybrid system with dodecanol reached 35.6 m3 of anhydrous ethanol per hour .This value is close to standard process production which is 38.8 m3 of anhydrous ethanol per hour.eng
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)por
dc.language.isoengeng
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rights.uriAcesso abertopor
dc.subjectEtanolpor
dc.subjectSimulação de processospor
dc.subjectExtração com solventepor
dc.subjectExergiapor
dc.subjectAnálise ambientalpor
dc.subjectEthanoleng
dc.subjectSimulation processeng
dc.subjectSolvent extractioneng
dc.subjectExergyeng
dc.subjectEnvironment analysiseng
dc.titleAssesment of alternative routes for sugarcane-based ethanol recovery: exergy and economic analysiseng
dc.title.alternativeAvaliação de uma rota para o processo de recuperação do etanol de cana-de-açúcar: análise exergética e econômicapor
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Badino Júnior, Alberto Colli
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6244428434217018por
dc.contributor.advisor-co1Bernardo, André
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5705402824877708por
dc.description.resumoO objetivo da presente foi estudar uma rota alternativa do processo de produção de etanol anidro através do processo de extração líquido-líquido (ELL) conectada a destilação extrativa convencional. O processo desenvolvido foi baseado em parâmetros operacionais de uma destilaria autônoma de capacidade de moagem de 500 toneladas de cana por hora. A ferramenta computacional Aspen Plus® V.8.2 é um simulador comercial de processos e foi utilizado no desenvolvimento do trabalho por apresentar em seu banco de dados inúmeros componentes presentes na indústria sucroalcooleira. Nesse trabalho, os solventes orgânicos: álcool isoamílico, octanol, dodecanol e o ácido oleico foram escolhidos para estudar a ELL, enquanto monoetileno glicol foi utilizado para simular a destilação extrativa. O estudo ambiental utilizando os conceitos da análise exergética mostraram que a configuração de destilação tradicional apresenta maior impacto ao meio ambiente. O melhor desempenho ambiental ficou para o sistema de destilação utilizando refervedores como fonte de aquecimento das colunas. Além do mais, a análise econômica mostrou que a destilação com refervedores gerou 115 milhões de dólares com a venda do etanol anidro, este desempenho é 9% a 12% maior do que os alcançados pelo processo tradicional e a destilação com recompressão mecânica de vapor, respectivamente. Em seguida, foi estudada uma tecnologia alternativa composta de ELL e a destilação extrativa avaliando o processo de purificação e recuperação do solvente e seu impacto ao meio ambiente. De acordo com resultados obtidos, o sistema de extração utilizando n-dodecanol como agente extrator alcançou uma redução de 37,57% na emissão de resíduos líquidos. Além disso, levando em consideração os conceitos de exergia e o índice de renovabilidade o sistema de extração utilizando ácido oleico e o processo tradicional apresentaram pior desempenho ambiental comparado com o sistema com dodecanol. A análise da demanda do agente extrator na ELL mostrou que o sistema de ELL com ácido oleico consume 2.40e+6 kg/h, isto representa um aumento de 83% na demanda por solvente comparado com a ELL com álcool isoamílico. O sistema híbrido com dodecanol produziu 35,6 m3 de etanol anidro por hora. Este valor está próximo do processo convencional de produção de etanol que é de 38,8 m3/h.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICApor
dc.description.sponsorshipIdFAPESP: 2012/50046-4por
dc.ufscar.embargoOnlinepor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/3611312975264556por


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