Quantificação do excesso entálpico de baixo nível térmico na indústria

• Autor(a) principal: Alves, Joana Raquel Machado
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/16827
• topic: Excesso entálpico; Quantificação energética; Tecnologias de recuperação de calor;; Eficiência energética; Waste heat; Energy quantification; Heat recovery technologies; Energy efficiency

O aumento da eficiência energética dos processos industriais é uma forma eficaz de reduzir a emissão de gases de efeito de estufa. A recuperação do excesso entálpico eliminado para o meio ambiente sem qualquer aproveitamento é uma medida que melhora o uso eficiente de energia. Esta dissertação teve como objetivo a quantificação do excesso entálpico verificado na unidade de Produção de Anilina e Derivados, em todas as correntes de baixo nível térmico não aproveitadas na Bondalti S.A. Este trabalho foi efetuado com vista a reduzir estas emissões, melhorando a eficiência desta unidade de produção. Inicialmente foi realizado um levantamento através do método Bottom-up de todos os processos para identificar as fontes de excesso entálpico de baixo nível térmico. Para a quantificação foram utilizados dados do histórico processual, num período de março de 2019 a março de 2020. Quando estes dados não estavam disponíveis, recorreu-se a medições no local processual. As fontes identificadas foram a água de recirculação das torres de arrefecimento, os gases de exaustão do incinerador, o efluente líquido da fábrica, o vapor de 1 barg expandido, a água quente dos aeroarrefecedores e os gases de exaustão das caldeiras de produção de vapor de 24 barg. Após a quantificação do calor em excesso, concluiu-se que a fonte que representa o maior desperdício de calor são as torres de arrefecimento. No entanto a fonte que tem o maior potencial de recuperação de calor é o vapor de 1 barg expandido, visto que tem uma quantidade entálpica significativa e uma temperatura de cerca de 120 ºC. Uma proposta de recuperação de calor em excesso foi elaborada, baseada na instalação de três pré-aquecedores de ar de combustão, um no incinerador e dois nas caldeiras ECE e TERMEC. Escolheu-se utilizar duas fontes de calor, de forma intermitente, o vapor de 1 barg e a água quente, com o objetivo de poupar combustível (gás natural), recuperar parte de duas fontes de excesso entálpico e reduzir as emissões de GEE. O payback obtido para este projeto foi de 18 meses. Contudo uma segunda proposta foi elaborada que visa alterar o processo levando à instalação de apenas dois permutadores, o que reduz os custos de investimento de projeto e baixa o payback para 10 meses.