Coco Simulator

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3 - Desenvolvimento

Através do programa de apoio COCO Simulator, fizemos os quatro experimentos que foi pedido e iremos mostrar o passo a passo com fotos e explicações, mostrando como fazer e uma breve discussão e análise de resultados, através de dados e gráficos.

Procedimento Flash

- Após escolhermos os componentes da mistura, que no primeiro caso foi uma mistura equimolar de Pentano e Propano e a segunda de Butano e Octano, deverá selecionar o tipo de destilação a ser feito, nesse caso é a Flash.

- – Logo após o passo 1 ser feito, deveremos especificar algumas propriedades de modelos termodinâmicos do sistema, nesse caso utilizamos da seguinte forma para os dois experimentos:

[pic 1]

- – Após determinarmos as propriedades termodinâmicas do sistema, é necessário colocar os dados da alimentação do sistema, no caso o Feed, novamente, em ambos os modelos, foi programado da seguinte forma: [pic 2]

Podemos notar, que foi pedido para especificar T,p e frações molares dos componentes em uma vazão molar de 1 kmol/s.

- – Feito o passo anterior, é necessário especificar as condições flash, novamente, foi pedido para especificar T,p e frações molares dos componentes em uma temperatura de 400°C e uma pressão de 101,325 (N/m²): [pic 3]

- – Após todas as especificações, basta clicar no botão de play na simulação e analisar os resultados:

Resultado da mistura de Propano e Pentano:

[pic 4]

Resultado da mistura Octano e Butano: [pic 5]

Podemos perceber através dos testes, que a alimentação entrando com uma temperatura muito inferior a temperatura do tambor, as frações molares nas misturas se mantiveram constantes em 0,5 no topo e no fundo do tambor, para ambas as misturas!

Procedimento Retificação

- Agora para fazer uma destilação de retificação o procedimento se dá escolhendo os componentes da mistura, no nosso caso, Butano e Tolueno. Após escolher a mistura, marcamos o tipo de opção de Colunas de Equilíbrio e qual a configuração da mesma. No nosso primeiro experimento foram usados os seguintes dados:

[pic 6]

- Após definir a operação, definimos as propriedades termodinâmicas:

[pic 7]

- Com as propriedades termodinâmicas definidas, é hora de definir a alimentação do sistema no nosso foi feito com uma temperatura de 298.15K (25°C), e proporções distintas: [pic 8]

- Definida a alimentação do sistema, é hora de colocar as especificações do sistema de destilação, nesse primeiro caso, foi definido da seguinte forma: [pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

*As especificações que foram omitidas são as mesmas padronizadas pelo próprio programa inicialmente.

- Após todos esses procedimentos, rodando a simulação, obtivemos o seguinte resultado, que será mostrado na tabela e graficamente por dois métodos (McCabe-Thiele) e gráfico de composição de vapor de acordo com os pratos.

[pic 12]

McCabe-Thiele:

[pic 13]

Gráfico de composição da fase vapor:

[pic 14]

Já no segundo experimento, alguns parâmetros foram mudados do sistema, tais eles especificados nas seguintes imagens:

Operação

[pic 15]

Alimentação:

[pic 16]

Especificações: [pic 17]

*As imagens de procedimento que foram omitidas no segundo processo estão iguais a simulação anterior.

E o resultado dessa segunda simulação foi:

[pic 18]

McCabe-Thiele

[pic 19]

De acordo com as mudanças feitas, os resultados foram bastante afetados, inclusive graficamente, como foi demarcado no gráfico de McCabe-Thiele da segunda simulação pela adição de pratos, mudança de frações molares e por dobrar as especificações (Ratios) de topo e de fundo.

4 - Conclusão

Após ver em diversas aulas como é calculado os parâmetros de projeto de um destilador, seja ele flash ou retificado, o uso do programa é de grande auxílio afim de promover uma maior eficiência e rapidez em um projeto, visto que é inviável