Título: DesThermo Um software didático para dimensionamento de destiladores
Título alternativo: Desthermo An educational software for distillation column design
Autoria de: Lucas Queiroz Monteiro
Orientação de: Nathan Sombra Evangelista
Presidente da banca: Nathan Sombra Evangelista
Primeiro membro da banca: Suellen Mendonça Nascimento
Segundo membro da banca: Natália Maira Braga Oliveira
Terceiro membro da banca: Vítor Jucá Policarpo
Palavras-chaves: Destilação, UNIFAC, McCabe-Thiele, Python, Equilíbrio de Fases
Data da defesa: 04/12/2025
Semestre letivo da defesa: 2025-2
Data da versão final: 15/12/2025
Data da publicação: 15/12/2025
Referência: Monteiro, L. Q. DesThermo Um software didático para dimensionamento de destiladores. 2025. 68 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2025.
Resumo: A destilação é uma das operações unitárias mais empregadas para a separação de misturas, sendo baseada na diferença de volatilidade dos componentes. O método de McCabe-Thiele consiste em uma abordagem gráfica para obtenção do número de estágios ideais em misturas binárias. Para a obtenção da curva de equilíbrio, geralmente, são aplicados modelos termodinâmicos simplificados, como a lei de Raoult, que assume condições de mistura ideal e baixas pressões. Assim, para misturas líquidas não ideais, faz-se necessária a aplicação da lei de Raoult modificada, que incorpora o coeficiente de atividade para quantificação da nãoidealidade. Dentre os modelos para determinação desse coeficiente, destaca-se o UNIFAC, que trata a solução como uma combinação de grupos funcionais, a partir dos quais as moléculas são formadas, simplificando a necessidade de parâmetros para a determinação de coeficientes de atividade. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de uma ferramenta computacional, denominada DesThermo, para a aplicação do método de McCabeThiele, utilizando a lei de Raoult modificada associada à modelagem UNIFAC, para determinação dos coeficientes de atividade. A ferramenta foi desenvolvida na linguagem de programação Python, aplicando conceitos de programação orientada a objetos, uma forma otimizada e organizada de estruturação de códigos. Como resultado, o DesThermo permite a obtenção da curva de equilíbrio para uma dada condição de pressão, através da Lei de Raoult ou sua versão modificada com o UNIFAC. Além de já conter um banco de dados interno, o software ainda possibilita ao usuário inserir novas substâncias ou editar propriedades de substâncias já existentes, como os coeficientes de Antoine e os grupos UNIFAC. A partir dos dados de equilíbrio calculados e das condições operacionais fornecidas, é possível obter o número mínimo de estágios ideais, a razão de refluxo mínima e o número de estágios ideais necessários, acompanhados de seus gráficos. Os resultados obtidos apresentam boa concordância quando comparados à literatura. Dessa forma, a ferramenta desenvolvida se caracteriza como um recurso didático e técnico para a compreensão dos conceitos de estágios de equilíbrio e dimensionamento preliminar de colunas de destilação.
Abstract: Distillation is one of the most widely used unit operations for the separation of mixtures, being based on differences in the volatility of the components. The McCabe????Thiele method consists of a graphical approach to determine the number of ideal stages for binary mixtures. To obtain the equilibrium curve, simplified thermodynamic models are generally applied, such as Raoult????s law, which assumes ideal mixture conditions and low pressures. Thus, for non-ideal liquid mixtures, the application of the modified Raoult????s law becomes necessary, as it incorporates the activity coefficient to quantify non-ideality. Among the models used to determine this coefficient, UNIFAC stands out, as it treats the solution as a combination of functional groups from which molecules are formed, thereby simplifying the number of parameters required for the determination of activity coefficients. In this context, this work aimed to develop a computational tool, named DesThermo, for the application of the McCabe???? Thiele method using the modified Raoult????s law associated with UNIFAC modeling to determine activity coefficients. The tool was developed using the Python programming language, applying concepts of object-oriented programming, which provides an optimized and organized code structure. As a result, DesThermo enables the determination of the equilibrium curve for a given pressure condition using Raoult????s law or its modified version with UNIFAC. In addition to containing an internal database, the software also allows users to insert new substances or edit properties of existing substances, such as Antoine coefficients and UNIFAC groups. Based on the calculated equilibrium data and the provided operating conditions, it is possible to obtain the minimum number of ideal stages, the minimum reflux ratio, and the required number of ideal stages, along with their corresponding graphs. The obtained results show good agreement when compared with the literature. Therefore, the developed tool is characterized as a didactic and technical resource for understanding the concepts of equilibrium stages and the preliminary design of distillation columns.
URI alternaviva: sem URI do Repositório Institucional da UFLA até o momento.
Curso: G033 - ENGENHARIA QUÍMICA (BACHARELADO)
Nome da editora: Universidade Federal de Lavras
Sigla da editora: UFLA
País da editora: Brasil
Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso
Nome da língua do conteúdo: Português
Código da língua do conteúdo: por
Licença de acesso: Acesso aberto
Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras
URI da licença: repositorio.ufla.br
Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br
Detentores dos direitos autorais: Lucas Queiroz Monteiro e Universidade Federal de Lavras
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