CUSTOMIZAÇÃO DE UM BLOCO PARA AVALIAÇÃO TERMODINÂMICA ATRAVÉS DE MINIMIZAÇÃO ENTRÓPICA NO AVEVA PROCESS SIMULATION.

Resumo

A otimização de processos químicos é um desafio constante na indústria, que busca maximizar a eficiência e a rentabilidade das operações. Diversas metodologias têm sido propostas para determinar os pontos operacionais ótimos, as metodologias clássicas, baseadas na primeira lei da termodinâmica, podem levar a condições sub ótimas ou insatisfatórias devido à direcionalidade da transformação energética do processo, que não pode ser definida apenas por essa lei. Recentes estudos mostram que a minimização direta da entropia pode ser uma metodologia mais eficiente para a análise e otimização de sistemas reativos, pois leva em conta tanto a primeira quanto a segunda lei da termodinâmica. Nesse sentido, a criação de um bloco customizado no AVEVA Process Simulation (APS) é apresentada, levando-se em conta a minimização da taxa de geração de entropia como função objetivo. O bloco modelo é usado para calcular a taxa de geração de entropia e ajustar automaticamente as variáveis (temperatura de entrada, tempo de residência e temperatura de reação) para minimizar essa taxa. A aplicação da minimização da geração de entropia (EGM) na otimização do processo de produção de propileno glicol pela hidratação do óxido de propileno em um reator contínuo (CSTR) é descrito nesse estudo. A abordagem EGM resultou em uma melhoria significativa na conversão do processo, aumentando de 36% (condições clássicas) para 95% (condições EGM), demonstrando a eficácia da EGM na melhoria da eficiência e desempenho dos processos químicos.