Atividade Prática Processos químicos industriais

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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER 
 
 
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UNINTER ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA ENGENHARIA DE 
PRODUÇÃO PLANTA INDUSTRIAL 
 
 
 
 
 
Trabalho orientado pelo Professor Marcos 
Baroncini Proença como parte da avaliação 
da Disciplina de Processos Químicos Industriais 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
KLEBER MATEUS DE ALMEIDA 
SANTOS - SP 
2023 
 
 
 
 
PÚBLICA 
SUMÁRIO 
 
 
OBJETIVO ............................................................................................................ I 
1.1 ATIVIDADE: BALANÇO DE MASSA ................................................. 1 
1.2 CÁLCULO DE BALANÇO DE MASSA .............................................. 2 
1.3 ÁGUA EVAPORADA NO PROCESSO ............................................. 3 
1.4 ATIVIDADE: BALANÇO DE ENERGIA ............................................. 4 
1.5 TUTORIAL TRABALHO DE PROCESSOS QUÍMICOS 
INDUSTRIAIS .................................................................................................. 6 
 
 
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PÚBLICA 
OBJETIVO 
 
Essa atividade tem como intuito aplicar na prática conceitos 
abordados na disciplina de Processos Químicos Industriais, na 
execução de um balanço de massa e de um balanço de energia, 
além de análises e tomadas de decisão. 
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1.1 ATIVIDADE: 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%. 
Como exemplo temos: RU 98765432 RU 1238095 terá uma vazão de alimentação 
na entrada de 987654 kg/h (seis primeiros números do RU) 123809 kg/h e con-
centração de sólidos na alimentação de 39% (9+8+7+6+5+4), 23% 
(1+2+3+8+0+9). 
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 
 
 
 
 
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 PÚBLICA 
 
1.2 CÁLCULO DE BALANÇO DE MASSA 
 
 
 
123809 kg/h 
Xs=0,23 
 
 
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 PÚBLICA 
1.3 ÁGUA EVAPORADA NO PROCESSO 
 
 
Comprando a quantidade de vapor produzida com o consumo de vapor necessá-
rio para os geradores: 
V = 85840,01 kg/h 
V = 85,840 t/h 
Vemos que a quantidade de vapor gerada NÃO ATENDE aos modelos individu-
almente, pois é INFERIOR ao consumo de cada um deles. 
 
 
 
 
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 PÚBLICA 
 
1.4 ATIVIDADE: 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 tempe-
ratura 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 Utilida-
des (W) devem ser usadas para obter as entalpias que usarão no cálculo, da ta-
bela de vapor saturado. 
A expressão para o cálculo é a do balanço de energia: 
 
HA + W. HW = V. HV + P. HP + W. HL 
 
Meus valores: A = 1238095 kg/h; P = 37968,09 kg/h; V = 85840,91 kg/h HA = 
107 kJ/kg; HP = 1070 kJ/kg; HW = valor de entalpia de vapor saturado pego na 
tabela para a temperatura do vapor do Setor de Utilidades (W); HV = valor de 
entalpia de vapor saturado pego na tabela para a temperatura do vapor gerado 
(V); HL = valor de entalpia de líquido saturado pego na tabela para a tempera-
tura do vapor do Setor de Utilidades (W); 
 
A quantidade de vapor do Setor de Utilidades que será usada no evaporador 
para nosso exemplo foi W = 1054790,58 kg/h 
 
 
 
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 PÚBLICA 
 
 
 
 
 
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 PÚBLICA 
1.5 TUTORIAL TRABALHO DE PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS 
 
1- Fazer o Balanço de Massa. 
 
2- Avaliar se a quantidade de vapor (V) gerado atende a demanda de todos ou 
de alguns ou de nenhum gerador. 
 
 
3- Fazer o Balanço de Energia. 
 
4- Estimar a quantidade de vapor do Setor de Utilidades que será usada no eva-
porador.