Atividade Pratica - Processos Quimicos e Industriais - Nota 95

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UNINTER 
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA 
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
 
Trabalho orientado pelo Professor Marcos Baroncini Proença 
como parte da avaliação da 
Disciplina de Processo Químicos Industriais 
SUMÁRIO 
INTRODUÇÃO……………………………………………………………………………………..3
BALANÇO DE MASSA …………………………………………………………………………..4
ANÁLISE REFERENTE AO VAPOR GERADO SER SUFICIENTE PARA GERAR
ENERGIA …………………………………………………………………………………………..4
BALANÇO DE ENERGIA ………………………………………………………………………..5
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INTRODUÇÃO
O balanço de massa é fundamental para a análise de um novo processo, assim como a 
de um processo já existente.
Consiste no monitoramento e descrição dos fluxos de massa para dentro e fora do 
sistema de um processo, detalhando as vazões e concentrações de cada corrente e, 
eventualmente, também do interior do sistema.
O balanço de energia é uma exposição sistemática dos fluxos e transformações de 
energia em um sistema. A base teórica para um balanço energético é a primeira lei da 
termodinâmica, segundo a qual a energia não pode ser criada ou destruída, apenas 
modificada em forma.
Tanto o balanço de massa quanto o balanço de energia possuem fundamental relevância 
em um processo industrial, ambos garantem uma segurança em relação ao mapeamento 
e estrutura de todo o projeto, além de compilar dados essenciais para averiguação de 
alterações nos resultados da produção. Além de constar um embasamento teórico e 
técnico da rota de produção.
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BALANÇO DE MASSA
Na primeira etapa deverá fazer um balanço de massa de um evaporador, sendo que a 
vazão de alimentação terá o valor dos 6 primeiros números de seu RU, a concentração de
sólidos na alimentação terá o valor da soma dos 6 primeiros números do seu RU e a 
concentração final será de 75%. 
RU = 360606
Soma do RU = 21
1 – Cálculo do Balanço de Massa 
A . Xs = V.Xs + P. Xs 
360606 . 0,21 = V . 0,0 + P . 0,75
75727,26 = 0,75 . P
P= 75727,26 / 0,75
P= 100969,68 Kg/h
2 – Água evaporada no Processo 
A= V + P 
V= A - P 
V = 360606 – 100969,68
V = 259636,32 Kg/h
ANÁLISE REFERENTE AO VAPOR GERADO SER SUFICIENTE PARA GERAR 
ENERGIA
Sabendo que hoje a eficiência energética vem sendo cada vez mais exigida nos 
processos industriais e que muitas empresas já fazem a cogeração de energia usando o 
vapor gerado na planta industrial, usando como referência a tabela abaixo, para consumo 
de vapor modelos de geradores de 30MW de energia, a quantidade de vapor gerada será 
suficiente para atender a alguma unidade de geração de energia? Justificar em função do 
consumo da unidade de geração e da quantidade de vapor gerada no evaporador.
→ Converter 259636,32 Kg/h para 259,63632 t/h
V = A – P
V = 360606 – 100969,68
V = 259,63632 t/h
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A quantidade de vapor gerada atende a todos os modelos individualmente, pois é 
superior ao consumo de cada um deles. 
BALANÇO DE ENERGIA 
Nesta segunda etapa deverá elaborar um balanço de energia para estimar a quantidade 
de vapor saturado do Setor de Utilidades (W) deverá ser usada para a evaporação obtida 
na Etapa 1. Para isso deverão usar como premissa que a Entalpia da solução de entrada 
(HA) é de 107 kJ/kg, a Entalpia do Produto (HP) é de 1070 kJ/kg, a temperatura da 
solução de alimentação é de 25ºC, a temperatura de trabalho do evaporador é de 100ºC , 
a temperatura do vapor (V) gerado é de 100ºC e que a temperatura do vapor do Setor de 
Utilidades é de 120ºC. 
Lembrem que a temperatura do vapor gerado (V) e do vapor do Setor de Utilidades (W) 
devem ser usadas para obter as entalpias que usarão no cálculo, da tabela de vapor 
saturado.
A expressão para o cálculo é a do balanço de energia:
A. HA + W. HW = V. HV + P. HP + W. HL
360606 . 107 + W . 2706 = 259636,32 . 2676 + 100969,68 . 1070 + W. 503,07
38584842 + W . 2706 = 694786792,32 + 108037557,6 + W . 503,07
2706W – 503,07W = 802824349,92 - 38584842
2202,93W = 764239507,92
W= 764239507,92 / 202,93
W = 346919,56 kg/h 
 
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