Publication
Simulação de coluna de destilação azeotrópica para produção de ácido acético glacial
| authorProfile.email | biblioteca@isel.pt | |
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia::Engenharia Química | |
| dc.contributor.advisor | Silva, João Miguel Alves da | |
| dc.contributor.author | Gomes, Alberto Manuel de Jesus Valente | |
| dc.date.accessioned | 2025-09-17T09:34:26Z | |
| dc.date.available | 2025-09-17T09:34:26Z | |
| dc.date.issued | 2025-04-14 | |
| dc.description.abstract | Com o presente trabalho pretendeu-se estudar um processo de produção de ácido acético através de destilação azeotrópica de soluções aquosas, recorrendo ao software de simulação Aspen Hysys. Conseiderou-se uma corrente de alimentação de 100 kg/h com uma composição de 10 % (m/m) de ácido acético e 90 % (m/m) de água com o objectivo de obter ácido acético a 99.5 % (m/m). Simulou-se o processo em estado estacionário, utilizando o modelo UNIQUAC, ao qual se efectuou uma avaliação económica utilizando três solventes, o acetato de n-propilo, MTBE e dietil éter, obtendo-se um custo total de 51.03, 52.21 e 64.01 USD/h, respectivamente. Verificou-se assim que o acetato de n-propilo é o solvente mais favorável para o qual se dimensionou uma coluna de destilação com um total de 25 pratos, com diamêtro de 0.4 m do prato 1 ao prato 17 e 0.6 m do prato 18 ao prato 25, seguido de um separador trifásico na corrente de destilado, com um volume de 0.08 m3, para recuperação e reciclo do solvente. Ainda em estado estacionário identificou-se as variáveis manipuladas do processo e estudou-se o melhor emparelhamento das respectivas variáveis de controlo. Seguidamente implementou-se um total de dez controladores, do tipo PI, para efectuar o controlo do processo em modo dinâmico, para os quais se determinou os respectivos parâmetros Kc e Ti, através do algoritmo do simulador. Por fim, estando o processo devidamente em controlo, efectuou-se alterações ao set point da composição de ácido acético no resíduo, com o objectivo de verificar a capacidade de resposta do sistema de controlo implementado, ao alterar as condições operatórias do processo. Concluiu-se que este atinge facilmente a estabilidade, sendo o caudal de refluxo da coluna de destilação a variável manipulada mais crítica no processo, uma vez que é a variável que requer mais tempo para atingir a estabilidade. | por |
| dc.description.abstract | Abstract With the present work, the aim was to study an acetic acid production process through azeotropic distillation of aqueous solutions, using the Aspen Hysys simulation software. A feed stream of 100 kg/h with a composition of 10% (m/m) acetic acid and 90% (m/m) water was considered with the aim of obtaining acetic acid at 99.5% (m/m). The steady-state process was simulated using the UNIQUAC model, to which an economic evaluation was carried out using three solvents, n-propyl acetate, MTBE and diethyl ether, obtaining a total cost of 51.03, 52.21 and 64.01 USD/h, respectively. It was thus found that n-propyl acetate is the most favorable solvent for which a distillation column was designed with a total of 25 stages, with a diameter of 0.4 m from stage 1 to stage 17 and 0.6 m from stage 18 to stage 25, followed by a three-phase separator in the distillate stream, with a volume of 0.08 m3, for recovery and recycling of the solvent. Still in steady state, the manipulated process variables were identified and the best pairing of the respective control variables was studied. Then, a total of ten PI-type controllers were implemented to perform process control in dynamic mode, for which the respective Kc and Ti parameters were determined through the simulator algorithm. Finally, with the process properly under control, changes were made to the set point of the acetic acid composition in the residue, with the aim of verifying the response capacity of the implemented control system by changing the operating conditions of the process. It was concluded that this easily reaches stability, with the reflux flow of the distillation column being the most critical manipulated variable in the process, as it is the variable that requires the most time to reach stability. | eng |
| dc.identifier.tid | 203999860 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.21/22139 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Ácido acético | |
| dc.subject | Destilação azeotrópica | |
| dc.subject | UNIQUAC | |
| dc.subject | Simulação | |
| dc.subject | Controlo de processo | |
| dc.subject | Acetic acid | |
| dc.subject | Azeotropic distillation | |
| dc.subject | Simulation | |
| dc.subject | Process control | |
| dc.title | Simulação de coluna de destilação azeotrópica para produção de ácido acético glacial | por |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| thesis.degree.name | Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica, na Área de Especialização de Processos Químicos |