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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/20.500.11839/6969
Title: Análisis exergético y de segunda ley del esquema tecnológico para la producción de etanol anhidro por destilación extractiva
Other Titles: Analysis Exergetic and second law analysis of the technology scheme for the production of ethanol anhydro by extractive distillation
Authors: Tovar Cantor, Nataly Tatiana
Thesis advisor: Arturo Calvache, Jaime Eduardo
License type: Atribución – No comercial
Keywords: Exergía;Entropía;Entropy;Tesis y disertaciones académicas
Issue Date: 25-Jul-2018
Publisher: Fundación Universidad de América
Resumen: El grupo de investigación de procesos de separación no convencionales (GPS) de la Fundación Universidad de América ha realizado previamente investigaciones en la obtención de etanol anhidro así como el gasto energético que se presenta en la producción del mismo. Siendo este una alternativa para la reducción del consumo de combustibles fósiles puesto que se produce a partir fuentes renovables y genera una combustión oxigenada con menor emisión de gases tóxicos al medio ambiente. En este proyecto se presenta la continuación del proyecto de investigación Evaluación energética de esquemas tecnológicos para la producción de etanol anhidro por destilación extractiva al cual se le incorpora un análisis exergético y de segunda ley de la termodinámica. Se presenta inicialmente la incorporación de los balances de materia, energía, entropía y exergía al esquema tecnológico el cual se lleva a cabo en el simulador de procesos Aspen HYSYS v9.0. Posteriormente se calcula el trabajo perdido por entropía generada y exergía destruida dando como resultado 370,71 kJ/s y 370,59 kJ/s respectivamente, así como las eficiencias de segunda ley de la termodinámica para cada uno de los equipos presentes como lo son; la columna extractiva (33,62%), columna de recuperación (13,09%), intercambiador de calor(69,47%), mezclador (100%) y bomba (19,28%), llevando a cabo cada uno de las operaciones matemáticas en la herramienta que brinda el simulador llamada Spreadsheet. Adicionalmente se presenta la inclusión del estudio de sensibilidad de parámetros que se lleva a cabo en Aspen HYSYS v9.0 y Aspen Plus v9.0 para reducir el gasto energético del proceso y llegando a finalizar con la implementación de las modificaciones a las variables de operación que generan una reducción en la pérdida de trabajo, logrando que esta disminuya a 214,770 kJ/s. De lo anterior se observa la importancia de la implementación del análisis de segunda ley puesto que se puede considerar la disminución de pérdidas energéticas como para el presente proyecto en un 42,01%.
Abstract: The research group of unconventional separation processes (GPS) of the Fundación Universidad de América has previously carried out research into the production of anhydrous ethanol, as well as the energy expenditure that occurs in its production. Being this an alternative for the reduction of the consumption of fossil fuels since it is produced from renewable sources and generates an oxygenated combustion with less emission of toxic gases to the environment. In this project the continuation of the research project is presented. Energy evaluation of technological schemes for the production of anhydrous ethanol by extractive distillation to which an exergytic and second-law analysis of thermodynamics is incorporated. Initially, the incorporation of material, energy, entropy and exergy balances is presented to the technological scheme which is carried out in the Aspen HYSYS v9.0 process simulator. Subsequently, the work lost is calculated by entropy generated and exergy destroyed, resulting in 370.71 kJ / s and 370.59 kJ / s respectively, as well as the second law efficiencies of thermodynamics for each of the present equipment as they are; the extractive column (33.62%), recovery column (13.09%), heat exchanger (69.47%), mixer (100%) and pump (19.28%), carrying out each of mathematical operations in the tool provided by the simulator called Spreadsheet. Additionally, the inclusion of the parameter sensitivity study carried out in Aspen HYSYS v9.0 and Aspen Plus v9.0 is presented to reduce the energy expenditure of the process and ending with the implementation of the modifications to the operating variables that generate a reduction in the loss of work, making it decrease to 214,770 kJ / s. From the above, the importance of the implementation of the second law analysis is observed since it can be considered the reduction of energy losses as for the present project in 42.01%
URI: http://hdl.handle.net/20.500.11839/6969
Citation: APA 6th - Tovar Cantor, N. T. (2018) Análisis exergético y de segunda ley del esquema tecnológico para la producción de etanol anhidro por destilación extractiva(Trabajo de grado). Fundación Universidad de América. Retrieved from http://hdl.handle.net/20.500.11839/6969
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