Simulação de colunas de destilação para produção de etanol hidratado: avaliação do impacto de parâmetros de processo nas perdas de etanol nas correntes de resíduos
| dc.contributor.advisor1 | Queiroz, João Paulo Silva | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7316247674511327 | |
| dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0003-3469-2773 | |
| dc.contributor.author | Zanarotti, Francine | |
| dc.date.accessioned | 2025-03-14T18:58:16Z | |
| dc.date.issued | 2025-02-14 | |
| dc.description.abstract | In response to the growing demand for mitigating environmental impacts, ethanol has emerged as a promising alternative in the transition to a more sustainable energy matrix. In the conventional process adopted by Brazilian distilleries for obtaining hydrated ethanol, two distillation columns, referred to as columns A and B, are used. In these columns, the wine resulting from fermentation, with an alcohol content of 8 to 12% v/v, is processed to produce hydrated ethanol with an alcohol content of 92.5 to 94.6% w/w. Vinasse and phlegmasse residues are by-products generated during ethanol production, with vinasse being the bottom stream of column A and phlegmasse the bottom stream of column B. The efficiency of the distillation process is evaluated by the ratio between the amount of ethanol recovered and the amount of ethanol initially present in the wine feed. To ensure adequate ethanol recovery efficiency, alcohol losses in the vinasse and phlegmasse streams must be maintained below 0.02% v/v. This study aims to simulate a real distillation apparatus to produce hydrated ethanol fuel using Aspen Plus® software, developed by Aspen Tech. The simulation enables the construction of a model to be used for future evaluations, as well as the analysis of the impact of fluctuations in process parameters, such as steam flow rate, on ethanol losses in the vinasse and phlegmasse streams. The steam consumption obtained in the simulation was 2.28 kg/L of ethanol, and an inverse proportionality was observed between steam consumption and ethanol losses in the residue streams. The simulated temperatures showed a good correlation with the operational conditions of the real equipment, reinforcing the representativeness of the developed model. | eng |
| dc.description.resumo | Em resposta às crescentes demandas pela mitigação de impactos ambientais, o etanol tem se afirmado como uma alternativa promissora na transição para uma matriz energética mais sustentável. No processo convencional adotado por destilarias brasileiras para a obtenção de etanol hidratado utilizam-se duas colunas de destilação, denominadas colunas A e B, nas quais o vinho resultante da fermentação, com teor alcoólico de 8 a 12% v/v, é processado para produzir etanol hidratado, com teor alcoólico de 92,5 a 94,6% m/m. As correntes de vinhaça e flegmaça são resíduos gerados na produção de etanol, sendo a vinhaça a corrente de fundo da coluna A e a flegmaça a corrente de fundo da coluna B. A eficiência do processo de destilação é avaliada pela relação entre a quantidade de etanol recuperado e a quantidade de etanol presente inicialmente no vinho alimentado. Para garantir eficiência adequada de recuperação do etanol, as perdas de álcool nas correntes de vinhaça e flegmaça devem ser mantidas abaixo de 0,02% v/v. O presente trabalho tem como objetivo simular um aparelho de destilação real para produção de etanol hidratado carburante, utilizando o software Aspen Plus®, comercializado pela Aspen Tech. A simulação permite a construção de um modelo a ser utilizado para futuras avaliações, além da análise de impacto de oscilações em parâmetros de processo, como a vazão de vapor, nas perdas de etanol nas correntes de vinhaça e flegmaça. O consumo de vapor obtido na simulação foi de 2,28 kg/L de etanol e observou-se proporcionalidade inversa entre o consumo de vapor e as perdas de etanol nas correntes de resíduo. As temperaturas simuladas apresentaram boa correlação com as condições operacionais do equipamento real, reforçando a representatividade do modelo desenvolvido. | |
| dc.identifier.citation | ZANAROTTI, Francine. Simulação de colunas de destilação para produção de etanol hidratado: avaliação do impacto de parâmetros de processo nas perdas de etanol nas correntes de resíduos. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21566. | por |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14289/21566 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | |
| dc.publisher.address | Campus São Carlos | |
| dc.publisher.course | Engenharia Química - EQ | |
| dc.publisher.initials | UFSCar | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.subject | Destilação | |
| dc.subject | Etanol hidratado | |
| dc.subject | Simulaço | |
| dc.subject | Vinhaça | |
| dc.subject | Flegmaça | |
| dc.subject | Eficiência | |
| dc.subject | Distillation | eng |
| dc.subject | Hydrated ethanol | eng |
| dc.subject | Simulation | eng |
| dc.subject | Vinasse | eng |
| dc.subject | Phlegmasse | eng |
| dc.subject | Efficiency | eng |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA | |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA | |
| dc.title | Simulação de colunas de destilação para produção de etanol hidratado: avaliação do impacto de parâmetros de processo nas perdas de etanol nas correntes de resíduos | |
| dc.title.alternative | Simulation of distillation columns for the production of hydrated ethanol: evaluation of the impact of process parameters on ethanol losses in waste streams | eng |
| dc.type | TCC |
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