Estudo de diferentes configurações de trocadores de calor paraa produção de enxofre e ácido sulfúrico

• Autor(a) principal: Yamamoto, Fernando Yukio [UNIFESP]
• Data de Publicação: 2021
• Outros Autores: Almeida, Victor Augusto [UNIFESP]
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFESP
• dARK ID: ark:/48912/0013000002f84
• Texto Completo: https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/60455
• topic: Troca térmica; Trocadores de calor; Ácido Sulfúrico; Aspen Plus®; Heat exchange; Heat exchanger; Sulfur acid; Simulation; Aspen Plus®

A transferência de calor pode ser entendida como a energia térmica em trânsito devido a uma diferença de temperaturas no espaço. De forma resumida existem três tipos: condução, convecção e radiação. Este princípio é utilizado em diversos processos químicos que necessitam controlar a temperatura dos componentes. Para promover a troca de calor, utiliza-se equipamentos denominados trocadores de calor, os quais, trocam calor entre dois fluídos. Tais equipamentos são fundamentais em diversos processos industriais e, neste trabalho, avaliou-se o trocador de calor casco e tubo em contracorrente envolvido no processo de produção de ácido sulfúrico a partir de enxofre. O controle de temperatura é fundamental para garantir a qualidade e o rendimento da operação e do produto, o qual é utilizado principalmente na fabricação de fertilizantes e de borracha. Este estudo analisou diferentes configurações do trocador de calor casco e tubo, a fim de obter aquela que melhor atende as condições adotadas no processo e apresenta dimensões cabíveis para uma indústria. Para atingir este objetivo, foi utilizado o software Aspen Plus® para a simulação do processo, por meio da variação de diferentes parâmetros de sua configuração e de seu dimensionamento, de modo a diminuir os custos e encontrar soluções para a parte logística da indústria. Analisando as diferentes configurações possíveis para atingir as condições especificadas em um estudo de caso, obteve-se um trocador de calor com a localização do fluido quente passando pelos tubos; número de tubos igual a 400 e comprimento de 10,47 m de equipamento, em que não havia problemas de operação. Dessa forma, compreender a influência que cada parâmetro do trocador de calor exerce no custo e nas dimensões do equipamento.