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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica

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Ttulo [PT]: Sntese de redes de trocadores de calor com avaliao econmica e ambiental
Ttulo [EN]: Synthesis of Heat Exchanger Networks with Economic and Environmental Assessment
Autor(es): Thiago Bernardinelli Mano
Palavras-chave [PT]:

Eco-custo. Avaliao do ciclo da vida. Redes de trocadres de calor. Otimizao de custos. Brasil.
rea de concentrao: Desenvolvimento de Processos
Titulao: Doutor em Engenharia Qumica
Banca:
Mauro Antonio da Silva S Ravagnani [Orientador] - UEM
Laureano Jimenz Esteller - University of Rovira i Virgili
Caliane Bastos Borba Costa - UEM
Marcos de Souza - UEM
Esdras Pendo de Carvalho - UEM
Resumo:
Resumo: A importncia da sntese de redes trocadores de calor (RTC) se deve reduo de custos durante a fase de produo por meio de um uso mais eficiente da energia. Isto se reflete diretamente na minimizao da quantidade de carga poluidora advinda da queima de combustveis para gerao da energia. Alis, impactos provocados pelos combustveis so hoje o centro da ateno de muitas pesquisas na rea ambiental. Assim, considerando a importncia que a sntese de RTC tem na reduo de custo e de impactos, nessa tese o objetivo foi sintetizar RTCs considerando os critrios econmicos e ambientais. Muitos trabalhos publicados no tm considerado o tipo de combustvel usando para gerao das utilidades. Os combustveis mais presentes nas indstrias so carvo, madeira, leos combustveis pesado e leve e gs natural. Uma caldeira que opera com cada um destes combustveis considerada nesta tese. Os impactos foram avaliados pelo mtodo Avaliao do Ciclo de Vida (ACV). O eco-custo foi utilizado para a converso dos impactos em termos econmicos. Foram desenvolvidos quatro modelos para alcanar os objetivos. Primeiro, o algoritmo enxame de partculas para problemas multiobjetivos com variveis binaria e ReCiPe; segundo semelhante ao primeiro, porm o eco-custo substitui o ReCiPe; a programao FUZZY-AHP aplicada no terceiro modelo; e quarto converte o problema multiobjetivo em uni-objetivo. Os resultados mostraram que a RTC operando com madeira tem o maior custo total e o menor impacto. A RTC operando com carvo, o menor custo de RTC e o maior custo de impacto. A operando com gs natural apresentou o menor custo total. Com isso, a RTC operando com gs natural a que se apresentou ser a melhor rede.

Abstract: The importance of synthesis of Heat Exchanger Networks (HEN) is due to reduction in costs during the production phase by means of a more efficient use of energy. This is directly reflected in minimizing the amount of pollution load arising from combustion of fuels for energy generation. Moreover, impacts caused by industrial processes are now the center of attention of much research in the environmental area. Thus, given the great importance that the synthesis of HEN has in reducing the cost and impacts, in this work the goal was synthesize HENs taking into account economic and environmental assessment. Many published studies have not considered the fuel type used for generation of utilities. The main fuel present in industries are hardcoal, hardwood, heavy and light fuel oil and natural gas. A boiler that operates with each of these fuels is considered in this thesis. The method Life Cycle Assessment (LCA) was used. The eco-cost was used for the conversion of impacts in economic terms. Four models were developed. The first one uses the particle swarm algorithm adapted to multi-objective problems with binary variables and ReCiPe. The second model is similar to the first, but the eco-cost replaces the ReCiPe. Programming FUZZY-AHP is applied on the third model. The fourth model takes the multi-objective problem into a single objective problem. Results showed that the HEN cost operating with hardwood is the largest among all fuels and the lowest impact. The HEN operating with hardcoal has the lowest HEN cost and the higher impact. The HEN operating with natural gas had the lowest total cost. Finally, the results of total costs were compared. Thus, it can be concluded that the HEN operating with natural gas is the best network, as had the lowest total cost.
Data da defesa: 22/05/2015
Cdigo: vtls000222896
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2015
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Mauro Antonio da Silva S Ravagnani
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Centro de Tecnologia. Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica
Nvel: Tese (doutorado em Engenharia Qumica)
UEM: Departamento de Engenharia Qumica

Responsavel: elaine
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Thiago Bernardinelli Mano - 2015 Tese.pdf
Tamanho: 5136 Kb (5259027 bytes)
Criado: 04-08-2016 14:24
Atualizado: 04-08-2016 16:00
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