Atividade Pratica de Processos Quimicos Industriais

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Atividade Prática de Processos Químicos Industriais
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.
MATERIAL DE CONSULTA
Para a realização desta atividade prática o discente deve consultar o Texto de leitura da Rota de Aprendizagem referente aos balanços de massa e de energia, bem como as Aulas de Resolução de Exercícios e o Caderno de Exercícios postado na Aula 1.
Atividade Prática
Processos Químicos Industriais
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA
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 terá uma vazão de alimentação na entrada de 987654 kg/h (seis primeiros números do RU) e concentração de sólidos na alimentação de 39% (9+8+7+6+5+4).
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.
Fazendo o balanço de massa, temos P = 513580 kg/h e V = 474074 kg/h.
Comprando a quantidade de vapor produzida com o consumo de vapor necessário para os geradores:
V = 474074 kg/h = 474,074 t/h
Veremos que a quantidade de vapor gerada atende a todos os modelos individualmente, pois é superior ao consumo de cada um deles.
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 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
No nosso exemplo:
A = 987654 kg/h; P = 513580 kg/h; V = 474074 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 temperatura 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 = 777584 kg/h
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 evaporador.
ESTRUTURA DO TRABALHO
-CAPA (conforme abaixo):UNINTER
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA ENGENHARIA DE PRODUÇÃO PLANTA INDUSTRIAL
(ARIAL 14)
Trabalho orientado pelo Professor Marcos Baroncini Proença
como parte da avaliação da Disciplina de Processo Químicos Industriais
(Arial 10)
ALUNO (A) CIDADE, ESTADO, DATA
(ARIAL 12)
Atividade Prática
Processos Químicos Industriais
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA
8
· SUMÁRIO (páginas referentes a cada título e subtítulo)
· INTRODUÇÃO (comentário sobre o trabalho, o objetivo do balanço de massa e o objetivo do balanço de energia).
· BLANÇO DE MASSA (apresentar detalhadamente a representação e os cálculos do balanço de massa).
-ANÁLISE REFERENTE AO VAPOR GERADO SER SUFICIENTE PARA
GERAR ENERGIA (fazer a análise comparando a quantidade de vapor gerado V com as necessidades dos geradores).
· BALANÇO DE ENERGIA (apresentar detalhadamente a representação e os cálculos do balanço de energia, bem como a estimativa da quantidade de vapor do Setor de Utilidades W que será utilizada ).
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