Análise crítica de estratégias para redução de consumo energético do processo de destilação extrativa.

A intensificacao de processos atraves de colunas de parede dividida (DWC) e acoplamento termico de duas colunas (TCS) sao apontadas na literatura consultada como uma das alternativas mais promissoras para reducao do consumo energetico do processo de destilacao. Especificamente ao processo de destilacao extrativa, o uso destas configuracoes ainda e questionavel e nao consensual quanto ao seu potencial de reducao de custos totais. Neste trabalho, a fim de avaliar rigorosamente a viabilidade de configuracoes TCS, tres abordagens de reducao de energia (otimizacao, integracao termica e acoplamento termico) sao analisadas e concatenadas de modo a reduzir o custo anual total (TAC) e consumo especifico de energia (SEC). O uso de um procedimento de otimizacao baseado no teor de solvente, com garantia de solucao otima global foi eficiente na reducao desses custos, uma vez que apresentou menores resultados (de SEC e TAC) em comparacao com todos os fluxogramas da literatura analisados. A inclusao de uma integracao termica para pre-aquecer a alimentacao do azeotropo com a corrente de reciclo mostrou-se competitiva com o uso do acoplamento termico. Para estender a avaliacao em configuracoes DWC, considerando a equivalencia em termos de estagio de equilibrio com TCS, e proposto uma estrategia sistematica para obtencao de uma configuracao DWC otimizada, em termos operacionais e de design. Um comparativo rigoroso entre DWC e CS (tambem otimizada) foi realizado e demonstrou a influencia do numero de estagios das colunas no desempenho dessas configuracoes. Em relacao aos custos energeticos, todas as DWC’s mostraram-se favoraveis, entretanto, o percentual de reducao de carga termica depende de qual CS tomou-se como referencial. Os melhores resultados de TAC foram obtidos para colunas com o numero de estagios bem distintos em cada lado da parede, entretanto, essas colunas nao superaram os sistemas convencionais otimizados. Economicamente, a decisao sobre o tipo de configuracao mais viavel para uma aplicacao industrial pode ser tomada como base nas estrategias apresentadas, observando o trade-off entre a capacidade de reducao energetica das DWC’s e os custos do processo das configuracoes otimizadas.