MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE DESTILARIA AUTÔNOMA NO SIMULADOR DE PROCESSOS EMSO

MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE DESTILARIA AUTÔNOMA NO SIMULADOR DE PROCESSOS EMSO

FONSECA, G. C.; COSTA, C. B. B; CRUZ, A. J. G.

Artigo:

Implementou-se no simulador de processos EMSO uma destilaria autônoma de etanol hidratado. Foram representadas as etapas de lavagem da cana, extração e tratamento do caldo, preparo do mosto, fermentação e destilação. Duas configurações foram avaliadas para a etapa de fermentação: operação contínua em estado estacionário (quatro reatores em série) e operação batelada alimentada em regime dinâmico (seis reatores em paralelo). Em ambos os casos, os fermentadores foram modelados usando-se a cinética de Ghose e Tyagi e considerando-se uma alimentação de 500 t/h de cana de açúcar contendo 13% em massa de sacarose. Após a etapa de tratamento obteve-se uma corrente de 330 t/h de mosto contendo 18,7% em massa de sacarose, que resultou em ambos os casos em produções próximas a 30 t/h de etanol 93,5% em massa.

Implementou-se no simulador de processos EMSO uma destilaria autônoma de etanol hidratado. Foram representadas as etapas de lavagem da cana, extração e tratamento do caldo, preparo do mosto, fermentação e destilação. Duas configurações foram avaliadas para a etapa de fermentação: operação contínua em estado estacionário (quatro reatores em série) e operação batelada alimentada em regime dinâmico (seis reatores em paralelo). Em ambos os casos, os fermentadores foram modelados usando-se a cinética de Ghose e Tyagi e considerando-se uma alimentação de 500 t/h de cana de açúcar contendo 13% em massa de sacarose. Após a etapa de tratamento obteve-se uma corrente de 330 t/h de mosto contendo 18,7% em massa de sacarose, que resultou em ambos os casos em produções próximas a 30 t/h de etanol 93,5% em massa.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1920-16862-182789

Referências bibliográficas

• [1] CONAB (Companhia Nacional de Abastecimento). Acompanhamento da safra brasileira – cana-de-açúcar. 2013. Andlt;http://www.conab.gov.br/OlalaCMS/uploads/arquivos/13_04_09_10_30_34_boletim _cana_portugues_abril_2013_4o_lev.pdfAndgt;. [Online;acessado em 30 de setembro de 2013]. DIAS, M. O. S.; JUNQUEIRA, T. L.; JESUS, C. D. F.; ROSSELL, C. E. V.; MACIEL FILHO, R.; BONOMI, A. Improving second generation ethanol production through optimization of first generation production process from sugarcane. Energy, v. 43, n. 1, p. 246–252, 2012.
• [2] Área temática: Simulação, Otimização e Controle de Processos 7EPE (Empresa de Pesquisas Energéticas). Balanço energético nacional – Resultados preliminares, ano base 2011. Ministério de Minas e Energia. 2012. Andlt;https://ben.epe.gov.br/downloads/Resultados _Pre_BEN_2012.pdfAndgt;. [Online; acessado em 15 de maio de 2013]. FURLAN, F. F.; COSTA, C. B. B.; FONSECA, G. C.; SOARES, R. P.; SECCHI, A. R.; CRUZ, A. J. G.; GIORDANO, R. C. Assessing the production of first and second generation bioethanol from sugarcane through the integration of global optimization and process detailed modeling. Computers Andamp; Chemical Engineering, v. 43, p. 1 – 9, 2012.
• [3] GHOSE, T. K.; TYAGI, R. D. Rapid ethanol fermentation of cellulose hydrolysate. ii. product and substrate inhibition and optimization of fermentor design. Biotechnology and Bioengineering, Wiley Online Library, v. 21, n. 8, p. 1401–1420, 1979.
• [4] PALACIOS-BERECHE, R.; MOSQUEIRA-SALAZAR, K. J.; MODESTO, M.; ENSINAS, A. V.; NEBRA, S. A.; SERRA, L. M.; LOZANO, M. A. Exergetic analysis of the integrated first- and second-generation ethanol production from sugarcane. Energy, v. 62, n. 0, p. 46 – 61, 2013.
• [5] RFA (Renewable Fuel Association). Acceletaring industry innovation – 2012 ethanol industry outlook. 2012. Andlt;http://ethanolrfa.3cdn.net/d4ad995ffb7ae8fbfe_1vm62ypzd.pdfAndgt;. [Online; acessado em 1 de outubro de 2013]. SOARES, R. P., SECCHI, A. R. EMSO: A new environment for modelling, simulation and optimisation. Computer Aided Chemical Engineering. Volume 14, Issue C, 2003, Pages 947-952 DOI: 10.1016/S1570-7946(03)80239-0 UNICA (União da Indústria de Cana-de-Açúcar). Estimativa da safra 2013/2014.abril 2013.
• [6] Andlt;http://www.unica.com.br/download.php?idSecao=17Andamp;id=12655382/Andgt;.[Online; acessado em 15 de maio de 2013].

Como citar:

FONSECA, G. C.; COSTA, C. B. B; CRUZ, A. J. G.; "MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE DESTILARIA AUTÔNOMA NO SIMULADOR DE PROCESSOS EMSO", p-12952-12959. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1920-16862-182789