680537134-ATIVIDADE-PRATICA-Processos-Quimicos-Industriais

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Disciplina de Processos Químicos Industriais 
Prof.ª Marcos Baroncini Proença 
Atividade Prática 
UNINTER 
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA 
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
PLANTA INDUSTRIAL 
 
 
 
 
 
 
Trabalho orientado pelo Professor Marcos Baroncini Proença 
como parte da avaliação da 
 Disciplina de Processo Químicos Industriais 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Wagner Vieira Bicca RU 2955730 
SANTA CRUZ DO SUL - RS 
Abril 2023 
 
 
 
Disciplina de Processos Químicos Industriais 
Prof.ª Marcos Baroncini Proença 
Atividade Prática 
Sumário 
 
Introdução......................................................................................................................................3 
Balanço de Massa.........................................................................................................................3 
Analise referente ao vapor gerado ser suficiente para gerar energia .................................3 
Balanço de Energia ......................................................................................................................4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Disciplina de Processos Químicos Industriais 
Prof.ª Marcos Baroncini Proença 
Atividade Prática 
 
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. 
 
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%. 
Meu ru e 2955730 terá uma vazão de alimentação na entrada de 295573 kg/h (seis primeiros números do ru) 
e concentração de sólidos na alimentação de 31% (2+9+5+5+7+3). 
F = P+T F.XS = P.XL + V.XS 
295573.0,31 = P.0.75 +V.0 
P = 122170,2 kg/h 
V = 173402,4 = 173,4024 t/h 
 Analise 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. 
Conforme tabela 1 abaixo podemos verificar que a geração de vapor será suficiente pois pode ser consumido 
até 363 t/h de vapor e só precisamos de 173,4024 t/h de vapor. 
 
 
Figura 1 
 
 
 
Disciplina de Processos Químicos Industriais 
Prof.ª Marcos Baroncini Proença 
Atividade Prática 
 
Figura 2 
Fazendo o balanço de massa, temos p = 122170,6 kg/h e v = 173402,4 kg/h. comprando a quantidade 
de vapor produzida com o consumo de vapor necessário para os geradores: v = 173402,4 kg/h = 173,4024 
t/h veremos que 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. A expressão para o cálculo é a do balanço de energia: a. ha + w. hw = v. hv + p. hp + w. hl 
 A= 295573 kg/h 
 P = 122170,6 kg/h 
v = 173402,4 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) = 2706 
hv = valor de entalpia de vapor saturado pego na tabela para a temperatura do vapor gerado (v) = 2676 
hl = valor de entalpia de líquido saturado pego na tabela para a temperatura do vapor do setor de 
utilidades (w) = 1,5276 
 
 
 
Disciplina de Processos Químicos Industriais 
Prof.ª Marcos Baroncini Proença 
Atividade Prática 
b. ha + w. hw = v. hv + p. hp + w. hl 
295573 x 107 + W x 2706 = 173402,4 x 2676 + 122170,6 x 1070 + W x 1,5276 
31626311 + W2, 706 = 464827622,4 + 130722542 + W1,5276 
W2706 – W 1,5276 = 464827622,4 + 130722542 - 31626311 
W 2704,424 = 563923853,4 
W = 208519,02 kg/h 
A quantidade de vapor do setor de utilidades que será usada no evaporador com meu ru foi W = 
208519,02kg/h 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Disciplina de Processos Químicos Industriais 
Prof.ª Marcos Baroncini Proença 
Atividade Prática 
Resumo trabalho de processos químicos industriais 
1- Fazer o balanço de massa. 
F = P+T F.XS = P.XL + V.XS 
295573.0,31 = P.0.75 +V.0 
P = 122170,2 kg/h 
V = 173402,4 = 173,4024 t/h 
A= 295573 
P= 122170,6 
V= 173402,4 
2- Avaliar se a quantidade de vapor (v) gerado atende a demanda de todos ou de alguns ou de nenhum 
gerador. 
 Conforme tabela 1 abaixo podemos verificar que a geração de vapor será suficiente pois pode ser 
consumido até 363 t/h de vapor e só precisamos de 173,4024 t/h de vapor. 
 
3- Fazer o balanço de energia. 
ha + w. hw = v. hv + p. hp + w. hl 
295573 x 107 + W x 2706 = 173402,4 x 2676 + 122170,6 x 1070 + W x 1,5276 
31626311 + W2, 706 = 464827622,4 + 130722542 + W1,5276 
W2706 – W 1,5276 = 464827622,4 + 130722542 - 31626311 
W 2704,424 = 563923853,4 
W = 208519,02 kg/h 
 
4- Estimar a quantidade de vapor do setor de utilidades que será usada no evaporador. 
A quantidade de vapor do setor de utilidades que será usada no evaporador no meu ru foi W = 
208519,02kg/h 
 
 
 
 
SANTA CRUZ DO SUL - RS 
2022 
Wagner Vieira Bicca RU 2955730