Efeito da troca térmica sobre o processo de ustulação para produção de zinco metálico.

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: SALES, Fabricia Araújo.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Ciências e Tecnologia - CCT; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA; UFCG
• Palavras-chave em Português: Modelagem e Simulação; Troca Térmica; Óxido de Zinco; Vapor; Consumo de Água - Redução; Resfriamento dos Gases; Modeling and Simulation; Thermal Exchange; Zinc Oxide; Steam; Water Consumption - Reduction; Gas Cooling; Engenharia Química
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/16200

O foco da intensificação de processos está nos processos que envolvem principalmente sistemas líquido-líquido e gás-líquido, enquanto as aplicações de manuseio de sólidos são mais limitadas. Neste trabalho, o objetivo é propor um modelo fenomenológico completo do processo de ustulação para a produção de zinco metálico, com foco na avaliação do efeito da troca térmica em diferentes pontos do processo, visando aumentar a produção de óxido de zinco e a geração de vapor. O modelo implementado no Aspen PlusTM abrange desde a alimentação do ustulador até a etapa de resfriamento e lavagem dos gases gerados pelas reações de oxidação dos sulfetos. Dados de planta foram utilizados para validar os resultados obtidos pelo modelo. Os resultados mostram que o estudo de alternativas que permitam o aumento da produção de óxido de zinco e da geração de vapor deve considerar onde ocorre o aumento da área de troca térmica. A análise de sensibilidade mostrou que, sem investimento de capital, as mudanças operacionais possibilitam um aumento de aproximadamente 10% na produção de óxido de zinco, no entanto, implicando uma redução de aproximadamente 8,6% na geração de vapor. Com o uso de investimento de capital, é possível obter condições operacionais que aumentam a produção de óxido de zinco em até 25%, além da redução do consumo de água na etapa de resfriamento dos gases.