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Capítulo 3   Diagramas de Processos Químicos

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em normas regionais e nacionais. Uma lista
completa das distâncias mínimas recomendadas entre equipamentos de processos é dada em Bausbacher e Hunt
(1998) . Os valores para alguns equipamentos de processo básicos estão listados na Tabela a seguir.
Espaçamento Mínimo Recomendado (em Pés) entre Equipamentos de Processo para Refinaria, Química e
Instalações Petroquímicas.
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Capítulo 3: Diagramas de Processos Químicos
3.9 Exemplo
Faça um esboço dimensional do trocador E-202 do processo DME usando um trocador de passo duplo no casco e 4
passos nos tubos com tubos de 12 ft de comprimento e 1” de diâmetro.
Solução:
Da Tabela B.1.3 temos as seguintes informações:
• Trocador de Calor Casco-e-Tubo Cabeçote Flutuante 
• Área = 171 m2 
• Temperaturas Lado Quente: 364°C e 281°C 
• Temperaturas Lado Frio: 154°C e 250°C
Logo:
Área por casco = 171/2 = 85,5 m2
293
tubo/m 2919,0
m 5,85
TubosN
2
2

Assumindo que os tubos são dispostos em um passo quadrado de 1¼“:
Diâmetro do casco = 27”
Processos de Transferência de Calor
Donald Q. Kern
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Capítulo 3: Diagramas de Processos Químicos
3.9 Exemplo
Admitindo cabeçotes na frente a atrás (onde o fluido do tubo gira na extremidade do trocador) são de 30” de
diâmetro e exigem 2 ft cada (incluindo flanges) de comprimento e que as duas conchas são empilhadas em cima uma
da outra. O esboço dimensional do trocador E-202 do processo DME fica:
Vista LateralVista Frontal
Vista Superior
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Capítulo 3: Diagramas de Processos Químicos
3.10 Localização de Equipamentos para Fácil Acesso, Manutenção e Instalação
A próxima etapa a é a colocação de equipamentos no Layout da planta. Este posicionamento deve ser feito
considerando o acesso necessário para instalação e manutenção dos equipamentos. A colocação incorreta dos
equipamentos leva a custos adicionais e grandes problemas tanto durante a construção da planta como durante a
operação de manutenção.
Considere o exemplo mostrado na Figura ao lado onde dois vasos, uma
torre e um trocador de calor são mostrados no Layout da planta.
Claramente, o V-1 bloqueia o acesso ao feixe de tubos do trocador, que
muitas vezes requer remoção para manutenção nos tubos.
Com esta disposição, o trocador teria de ser levantado verticalmente e
colocado em algum lugar onde houvesse folga suficiente para que o feixe
de tubos pudesse ser removido. No entanto, o segundo vaso (V-2) e a
torre (T-1) estão localizados de modo que o acesso da grua é
severamente limitado e um guindaste muito alto (e caro) seria
necessário.
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Capítulo 3: Diagramas de Processos Químicos
3.10 Localização de Equipamentos para Fácil Acesso, Manutenção e Instalação
O deslocamento desses mesmos equipamentos, como mostrado na
Figura ao lado resolve ambos os problemas.
Há muitas considerações deste tipo para se cobrir em detalhes neste
curso. Sugere-se a leitura do texto de Bausbacher e Hunt (1998) para
uma cobertura mais aprofundada desses tipos de problemas.
Bausbacher, E. and R. Hunt (1998). Process Plant Layout and Piping 
Design. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall PTR.
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Capítulo 3: Diagramas de Processos Químicos
3.11 Efeito da Elevação de Equipamentos
• Equipamentos localizados no solo são mais fácil de acessar, fazer manutenção e é mais barato para instalar.
Em alguns casos o equipamento precisa ser elevado para proporcionar uma operação aceitável.
• Exemplo: produto de fundo de uma coluna de destilação é um líquido no seu ponto de bolha. Se este
líquido é alimentado a uma bomba, então, à medida que a pressão cai na linha de sucção devido ao atrito,
o líquido ferve e provoca a cavitação da bomba.
• Para evitar este problema eleva-se o fundo da coluna em relação à entrada da bomba, de forma a
aumentar o NPSH disponível. Isto pode ser instalando a bomba em fosso ou elevando a torre.
• Fosso de bomba tende a acumular gases mais densos do que o ar e manutenção de equipamentos nesse
fosso leva a ambiente confinado (possibilidade de asfixia e envenenamento se o gás for venenoso).
• Assim, as torres são geralmente elevadas entre 3 a 5 m (10 e 15 pés) acima do nível do solo usando uma
"saia". Isso é ilustrado na Figura do slide seguinte.
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Capítulo 3: Diagramas de Processos Químicos
3.11 Efeito da Elevação de Equipamentos
• Outra razão para elevar uma coluna de destilação é também ilustrada na Figura a seguir . Muitas vezes um
reboiler “termosifonado” é usado.
• Estes reboilers usam a diferença na densidade entre o líquido alimentado ao reboiler e a mistura de duas
fases (líquido-vapor saturado) que sai do reboiler para "dirigir" a circulação do líquido do fundo através do
reboiler.
• De modo a obter uma força motriz aceitável para esta circulação ( ), um diferencial de 3 a 5 m de altura
entre o nível de líquido na coluna e a entrada de líquido no reboiler é tipicamente suficiente.
• Exemplos mostrando quando a elevação do equipamento é necessária são dados na Tabela a seguir.
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3.11 Efeito da Elevação de Equipamentos
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Capítulo 3: Diagramas de Processos Químicos
3.11 Efeito da Elevação de Equipamentos
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