Simulação de um evaporador Flash e um Robert Jimena Ferreira Dezembro de 2013 1 Disciplina :...

1

Simulação de um evaporador Flash e um Robert

Jimena FerreiraDezembro de 2013

Disciplina : Métodos numéricos para sistemas distribuídosProfessores:Evaristo C. Biscaia JrArgimiro R. Secchi

2

Resumo

Introdução

Modelagem

Resultados

Conclusões

3

Introdução

Cana de açúcar

Pretrata-mento

Concen-tração

Fermen-tação

Purifica-ção

Bioetanol

Biorrefinaria de cana de açúcar

4

Modelagem

Evaporador flash

5

Modelagem

Evaporador Robert

Fint, xint

FL, x

FV, y

Fo, xo

6

Modelagem

Trocador de calor

7

Resultados

• 4 componentes: Etanol, Água, Glicerol e Furfural.

• V= 153.74 m3

Fo=300 kmol/hTo=373 KPo= 1.2 atm• xo=[0.06, 0.82, 0.06, 0.06]

• Condições iniciais:• x=[0.09, 0.75, 0.08, 0.08]• Nível =.5 m• T=373 K

Primeira simulação_ Flash

Controlador Parâmetro Valor (Unidades)

PIDP Bias 0.5

Kp 0.9

Ki 40 (s)

Kd 0 (s)

Set Point 1 (atm)

PIDL Bias 0.5

Kp 10

Ki 10 (min)

Kd 0 (s)

Set Point 0.5 (m)

PIDT Bias 0

Kp 2

Ki 1(h)

Kd 0.25 (h)

Set Point 373 (atm)

8

Resultados

9

Resultados

10

Resultados

• 4 componentes: Etanol, Água, Glicerol e Furfural.

• V= 153.74 m3

Fo=300 kmol/hTo=373 KPo= 1.2 atm• xo=[0.06, 0.82, 0.06, 0.06]

• Condições iniciais:• x=[0.09, 0.75, 0.08, 0.08]• Nível =2 m• T=373 K

Segunda simulação_ Flash

Controlador Parâmetro Valor (Unidades)

PIDP Bias 0.5

Kp 0.9

Ki 40 (s)

Kd 0 (s)

Set Point 1 (atm)

PIDL Bias 0.5

Kp 10

Ki 10 (min)

Kd 0 (s)

Set Point 2 (m)

PIDT Bias 0

Kp 2

Ki 1(h)

Kd 0.25 (h)

Set Point 373 (atm)

11

Resultados

12

Resultados

13

Resultados

• 4 componentes: Etanol, Água, Glicerol e Furfural.

• V= 153.74 m3

• U =1 kW/m^2/K• Dt = 0.0331 m• Nt= 7575• Ht = 2.80 m

Fo=300 kmol/hTo=360 KPo= 1.7 atm• xo=[0.06, 0.82, 0.06, 0.06]• T vap= 403 K

• Condições iniciais:• x=[0.09, 0.75, 0.08, 0.08]• T=360 K• Nível =3.2 m

Simulação _ Robert

Controlador Parâmetro Valor (Unidades)

PIDP Bias 0.5

Kp 0.9

Ki 40 (s)

Kd 0 (s)

Set Point 1 (atm)

PIDL Bias 0.5

Kp 10

Ki 10 (min)

Kd 0 (s)

Set Point 2 (m)

14

Resultados

4.009 segundos

15

Resultados

4.508 segundos

16

Resultados

6.068 segundos

17

Resultados

9.329 segundos

18

Conclusões

Foi obtida a simulação para duas condições do evaporador Flash

Foi obtida a simulação para uma condição do evaporador Robert

19

Futuro

Aplicar outros métodos de resolução de equações diferenciais parciais, para modelo de evaporador Robert

Avaliar outras condições de operação do evaporador Robert

20

Obrigada!