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Modelagem térmica da coluna de destilação de um ciclo de refrigeração por absorção de amônia/água.

Zavaleta Aguilar, Elí Wilfredo

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica 2010-02-22

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    Modelagem térmica da coluna de destilação de um ciclo de refrigeração por absorção de amônia/água.
  • Autor: Zavaleta Aguilar, Elí Wilfredo
  • Orientador: Simões-Moreira, José R.
  • Assuntos: Amônia; Destilação; Refrigeração; Transferência De Calor; Ammonia; Distillation; Heat Transfer; Refrigeration
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Notas Locais: Programa Engenharia Mecânica
  • Descrição: O objetivo deste trabalho é apresentar a análise de uma coluna de destilação de pratos perfurados com vertedor segmentado em condições de regime permanente para um ciclo de refrigeração por absorção com capacidade de 5 toneladas de refrigeração que trabalha com amônia/água. Para garantir que o ciclo de refrigeração trabalhe em condições de projeto, a coluna de destilação deve proporcionar vapor com elevado grau de pureza de amônia. Os balanços de massa e de energia da coluna foram realizados com o método de Ponchon-Savarit o qual considera escoamentos do líquido e do vapor na saída de cada prato em equilíbrio termodinâmico. Para estas condições foi calculado como 4 o número de pratos ideais e a alimentação à coluna seria acima do segundo prato. A análise de sensibilidade do fator de refluxo indica que é um parâmetro importante na análise econômica do projeto, já que dele depende o alto custo inicial de construção da coluna, ou as maiores despesas de gasto em combustível no funcionamento do ciclo. As considerações hidráulicas, as quedas pressão e as razões de fluxos mássicos deram como resultado a geometria interna da coluna, a qual resultou satisfatória para os parâmetros de projeto recomendados, embora tenham sido usadas correlações da área de petróleo, petroquímica e de destilação de bebidas alcoólicas. A distância entre pratos é uma medida da compactabilidade da coluna e ficou muito dependente, assim como outras medidas do prato, da altura do vertedor a qual foi encontrada como ótima para valores entre 4 mm e 8 mm. A geometria do prato resulta ser sensível à carga de vapor e, em menor grau, à carga do líquido, mostrando-se insensível ao diâmetro do furo. A eficiência da coluna leva em conta fenômenos de transporte no prato que o afasta da condição de idealidade. Calculou-se uma eficiência da coluna de 50 %. Este valor baixo se deve principalmente ao baixo valor da inclinação da curva de equilíbrio amônia/água no início da seção de esgotamento e à baixa razão da vazão molar do vapor dividido pela vazão molar do líquido, nessa seção.
  • DOI: 10.11606/D.3.2010.tde-18112010-123534
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica
  • Data de criação/publicação: 2010-02-22
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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