Resumen La importancia de mejorar los procesos de transformación industrial a otros más eficientes hace parte de los desafíos de estos tiempos. Específicamente, el desarrollo de procesos mas eficientes en la producción de biocombustibles, en donde puedan ser intensificados los procesos de reacción y separación, son de gran interés para disminuir el consumo de energía asociado al proceso. En el caso del Biodiésel, el proceso es definido por una reacción química y los componentes asociados al proceso, donde el estudio termoquímico busca desarrollar calculos para el posterior entendimiento del proyecto de reacción y purificación. Siendo así, el análisis de los componentes mezclados haciendo uso del simulador de procesos Aspen Plus V9® describe el estudio termoquímico. Para ello, el método termodinámico UNIFAC-DMD fué utilizado para estimar los parámetros binarios del equilibrio de los reactivos y reactantes calculados con el simulador. La observación de los aspectos analizados presenta el comportamiento de los componentes a diferentes condiciones de temperatura, el comportamiento azeotrópico y condiciones termoquímica fueron determinados.

Abstract The importance of improving industrial transformation processes to more efficient processes ones is part of the challenges of these times. Specifically, the development of more efficient processes in the production of biofuels where the reaction and separation processes can be intensified are of great interest to reduce the energy consumption associated with the process. In the case of Biodiesel, the process is defined by a chemical reaction and the components associated with the process, where the thermochemical study seeks to develop calculations for the subsequent understanding of the reaction and purification project. Thus, the analysis of the mixed components using the Aspen Plus V9® process simulator describes the thermochemical study. For this, the UNIFAC-DMD thermodynamic method was used to estimate the binary parameters of the equilibrium of the raw materials and reactants calculated with the simulator. The observation of the analyzed aspects shows the behavior of the components at different temperature conditions, the azeotropic behavior and thermochemical conditions were determined.

Resumo A importância de melhorar os processos de transformação industrial para processos mais eficientes é parte dos desafios atuais. Específicamente, o desenvolvimento de processos mais eficientes na produção de biocombustíveis, onde os processos de reação e separação podem ser intensificados, é de grande interesse para reduzir o consumo de energia associado ao processo. No caso do Biodiesel, o processo é definido por uma reação química e pelos componentes associados ao processo, onde o estudo termoquímico busca desenvolver cálculos para o entendimento subsequente do processo de reação e purificação. Assim, a análise da mistura dos componentes usando o simulador de processo Aspen Plus V9® descreve o estudo termoquímico. O método termodinâmico UNIFAC-DMD foi utilizado para estimar os parâmetros binários de equilíbrio dos reagentes usando o simulador. Os aspectos analisados apresentam o comportamento dos componentes em diferentes condições de temperatura, o comportamento azeotrópico e as condições termoquímicas determinadas.

Resumen Los procesos de producción reactivos y de separación son ampliamente usados en la industria de procesos en general. Específicamente, el proceso de destilación necesita del estudio del equilibrio de las mezclas siendo fundamental para el proceso de separación. En el caso del Tert-Amyl-MethylEther (TAME) funciona como aditivo oxigenador, mejorando el rendimiento mecánico del vehículo. De este modo, el estudio del comportamiento termoquímico y de las fenomenologías de los diferentes componentes involucrados en el sistema de producción del TAME son calculadas para el posterior entendimiento del proyecto de purificación. Siendo así, el análisis de los componentes mezclados haciendo uso del simulador de procesos Aspen Plus V9® el objetivo de estudio. Para ello el modelo termodinámico UNIFAC fué utilizado para estimar los parámetros binarios del equilibrio de los reactivos y reactantes calculados con el simulador. La observación de los aspectos analizados presenta la presencia de azeótropos en diferentes condiciones de temperatura, nueve puntos para diferentes temperaturas de mezclas binarias fueron estimados en el estudio termoquímico.

Abstract Reactive production and separation processes are widely used in the process industry in general. Specifically, the distillation process requires the equilibrium study of the mixtures are fundamental to the separation process. In the case of Tert-Amyl-Methyl-Ether (TAME) works as an oxygenator additive, improving the mechanical performance of the vehicle. Thus, the study of the thermochemical behavior and phenomena of the different components involved in the TAME production system are calculated for the later understanding of the purification project. Therefore, the objective of the study is to analyze the mixed components using the Aspen Plus V9® process simulator. The UNIFAC thermodynamic model was used to estimate the equilibrium binary parameters of the reagents and reactives calculated with the simulator. The observation of the analyzed aspects presents the presence of azeotrops in different temperature conditions, nine points for different temperatures of binary mixtures were estimated in the thermochemical study.

Resumo Os processos de produção reativos e de separação são amplamente usados na indústria química em geral. A destilação precisa do estudo do equilibro das misturas pois é fundamental no processo de separação. No caso do Tert-Amyl-Methyl-Ether (TAME) funciona como aditivo oxigenador, melhorando o rendimento mecânico. Desse modo, o estudo do comportamento termoquímico e fenomenológico dos diferentes componentes, envolvidos no sistema de produção do TAME foram definidos para posterior entendimento do projeto de purificação. Sendo assim, o objetivo deste estudo é a análise dos componentes na mistura fazendo uso do simulador de processos Aspen Plus V9®. Para isto o modelo termodinâmico UNIFAC foi utilizado para estimar os parâmetros binários de equilíbrio dos reagentes e reativos calculados com o simulador. Decorrente da análise realizada, azeótropos são apresentados em diferentes condições de temperatura. Nove pontos para diferentes temperaturas de misturas binarias foram estimados no estudo termoquímico.

ABSTRACT: Ventilation systems used in swine facilities deserve to be studied because they directly affect productivity in the pig farming sector. Bearing this in mind the uniformity of air distribution and temperature is essential to animal welfare in this breeding environment. Thus, the purpose of this study was to identify whether changes in air entrances and exhaust fan positioning could influence air velocity and temperature distribution. The experimental data were collected in a commercial full-scale sow facility. Validation was carried out by comparing the simulated air temperatures and data measured in the field. These results showed agreement between data with a maximum relative error of approximately 3 %. The real settings showed a gradual increase in the air velocity from the air entrances and dead zones due to the change in airflow direction. There was no difference when the positioning of the exhaust fans was altered or was maintained in the original air entrances. The proposed arrangement with only one air inlet reduced the areas of low air movement as a consequence of the change in flow direction. Furthermore, the variables have the same pattern along the transversal plane. The simulations showed that the position of the air inlets had a higher influence on temperature distribution.

Este trabalho apresenta um modelo Fluidodinâmico Computacional tridimensional para simular a dispersão de substâncias solúveis em rios. O modelo pode predizer o impacto causado pela ocorrência de múltiplos pontos de emissão no trecho estudado. O código numérico para o modelo matemático foi desenvolvido em linguagem Fortran. Os resultados mostram que a metodologia proposta é uma boa ferramenta para a avaliação do impacto ambiental causado pela emissão de efluentes em rios. O software é bastante rápido, especialmente quando comparado com outros pacotes de CFD disponíveis comercialmente. Foram feitas comparações entre os resultados numéricos e dados experimentais coletados no rio Atibaia. Os resultados numéricos apresentaram uma boa concordância com os dados coletados experimentalmente.

This work presents a three-dimensional model for the dispersion of effluents in rivers using Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques. There are several models in the literature, some of which even analyze complex flows. They are however restricted to small river sections. The main contribution of this work is that it proposes a new software capable of predicting the dispersion of effluents in very large open channels. The model is very fast, an unusual feature of CFD models. Due to this, it is possible to predict the dispersion of substances in long sections of rivers with some kilometers in extension. Moreover, multiple emissions can be analyzed by the model, allowing its use as a predictive tool to analyze and guide management decisions on future industrial installations near rivers. Results for the dispersion of an inert emission in a river near Campinas (Brazil) were used to validate the model.