Análise exergética da produção de etanol de primeira geração a partir da cana-de-açúcar
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Resumo
No presente trabalho, foram realizadas análises energética e exergética de uma planta de um destilaria autônoma, para produção de etanol de primeira geração. A planta padrão foi concedida a partir de dados bibliográficos de trabalhos científicos da área e dados coletos em duas destilarias do nordeste brasileiro. A configuração final considerada é constituída pelos seguintes processos: sistema de extração, tratamento do caldo, concentração por evaporação, fermentação alcoólica e destilação. Através da primeira e segunda leis da termodinâmica, foi possível avaliar a eficiência e a geração de calor e potência para cada componente que compunham a planta avaliada, bem como o aproveitamento global de energia de cada uma delas. Através de índices baseados na primeira lei da termodinâmica, foi possível coletar os dados necessários para validar a planta, usando como base os balanços de massa e energia. Além disso, foram calculados também alguns indicadores que são bastante comuns em destilarias de álcool, como o consumo específico de vapor de turbinas a vapor ou consumo específico de vapor de processo. Após uma análise exegética foram encontradas as irreversibilidades de cada subsistema, além da eficiência exegética, tais índices são de crucial importância para a análise de processos térmicos, como foi o caso da planta em estudo. As análises mostraram a grande possibilidade de redução de perdas e possíveis aproveitamentos de fluxos não aproveitados durante o sistema, como o vapor de escape do balão de flash durante o processo de tratamento de caldo, foi possível identificar os principais pontos de irreversibilidade do processo de produção, que se localizam principalmente nas etapas de fermentação e destilação, as análises ainda apontaram para a necessidade do sistema de cogeração integrado ao sistema como forma principalmente de suprir as necessidades do processo de extração
Description
Keywords
Etanol, Análise exergética, Simulação de processos
Citation
SOUSA, Pedro Augusto Silva de. Análise exergética da produção de etanol de primeira geração a partir da cana-de-açúcar. Orientador: Anderson Felipe Chaves Fortes. 2019. 52 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí, Teresina, 2019.