Análise exergética de processos químicos industriais: produção de amônia pelo processo de reforma a vapor (2017)
- Autores:
- Autor USP: VIANNA, CARLOS EDUARDO DALL OGLIO - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PQI
- Assuntos: EXERGIA; AMÔNIA; SIMULAÇÃO; PROCESSOS QUÍMICOS
- Idioma: Português
- Resumo: O trabalho apresenta a avaliação do desempenho termodinâmico de duas configurações diferentes de uma unidade industrial de produção de amônia pelo processo de reforma a vapor. Foi utilizada a análise exergética como critério de avaliação, afim de investigar o potencial técnico para implementar as melhorias tecnológicas do processo desenvolvidas nas últimas décadas. Foi desenvolvido um modelo de simulação no simulador comercial Aspen Hysys® para cálculo do balanço material e de energia, bem como das propriedades termodinâmicas necessárias para os cálculos de exergia. O modelo da simulação foi ajustado e validado com dados reais e mostrou-se confiável para desenvolver os estudos de processo e propor melhorias de projeto. Os resultados mostraram que a eficiência exergética do processo aumentou de 54,7% no Caso Base para 57,7% no Caso "Otimizado". Em ambos os casos a seção de reforma é a maior responsável pela exergia destruída e o reformador primário contribui com aproximadamente 45% da exergia total destruída no processo. Os maiores ganhos de eficiências estão associados as melhorias no reformador primário, que é o responsável por 61,5% da redução da exergia destruída. A eficiência exergética do reformador primário aumentou de 45,5% para 51,5%. A eficiência exergética da seção de síntese de amônia aumentou apenas 0,5%, de 92,2% para 92,7%, e os ganhos são mais importantes em base energética que em base exergética. A exergia perdida refere-se as emissões para atmosfera das correntes de gases de combustão (gás de chaminé), CO2 e água de resfriamento e também são mais importantes em base energética, uma vez que a exergia perdida representa menos de 30% da exergia não usada no processo.Finalmente, os resultados foram comparados com dados presentes na literatura e os valores de eficiência exergética encontram-se dentro da faixa dos dados publicados. Conclui-se que a análise exergética é útil para identificar as ineficiências de um sistema, pois leva em consideração não somente a quantidade, mas a qualidade da energia, e pode ser usada para obter estimativas mais precisas do potencial de otimização energética do sistema.
- Imprenta:
- Data da defesa: 03.02.2017
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ABNT
VIANNA, Carlos Eduardo Dall'Oglio. Análise exergética de processos químicos industriais: produção de amônia pelo processo de reforma a vapor. 2017. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2017. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-12042017-102752/. Acesso em: 23 abr. 2024. -
APA
Vianna, C. E. D. 'O. (2017). Análise exergética de processos químicos industriais: produção de amônia pelo processo de reforma a vapor (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-12042017-102752/ -
NLM
Vianna CED'O. Análise exergética de processos químicos industriais: produção de amônia pelo processo de reforma a vapor [Internet]. 2017 ;[citado 2024 abr. 23 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-12042017-102752/ -
Vancouver
Vianna CED'O. Análise exergética de processos químicos industriais: produção de amônia pelo processo de reforma a vapor [Internet]. 2017 ;[citado 2024 abr. 23 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-12042017-102752/
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