Intensificação e avaliação da ecoeficiência do processo de purificação de ácido acético

Abstract

Neste trabalho são propostas três novas configurações para o processo de purificação de ácido acético por extração e destilação azeotrópica empregando estratégias de intensificação. As novas configurações com recompressão de vapor e destilação de duplo efeito (entre as colunas azeotrópica e de esgotamento lateral e por divisão da coluna azeotrópica) foram projetadas e simuladas no software UniSim Design Suite com base no processo original e em um processo modificado com acoplamento térmico, visando principalmente a redução do consumo de água e energia. Os processos de referência e as propostas de intensificação foram avaliadas mediante a metodologia do Índice Comparativo de Ecoeficiência utilizando-se dez indicadores, nomeadamente emissões de dióxido de carbono, consumo de água, potencial de toxicidade terrestre, potencial de toxicidade aquática, potencial de acidificação, potencial de toxicidade humana por exposição, custos de capital, custo específico de energia, custo específico de água e fração de custos de efluentes líquidos. Os resultados demonstraram que as estratégias de intensificação são de 33,6 a 67,2% mais ecoeficientes do que o processo original. A configuração com destilação de duplo efeito entre as colunas azeotrópica e de esgotamento lateral e o processo com acoplamento térmico apresentaram ganhos em ecoeficiência similares de 48,5% e 46,4%, respectivamente, enquanto a destilação de duplo efeito por divisão da coluna azeotrópica apresentou um ganho de apenas 33,6%, o menor aumento em ecoeficiência dentre as estratégias avaliadas. A configuração com recompressão de vapor destacou-se como a melhor alternativa, sendo 67,2% mais ecoeficiente do que o processo original devido principalmente às reduções de 75,2% e 81,4% nos consumos de água e energia, respectivamente, ao mesmo tempo em que os custos de capital são elevados em apenas 1,4%