12

2 CONVERSO, SELETIVIDADE, RENDIMENTO E EFICINCIA

2.1 CONVERSO

a frao da alimentao ou de algum material chave na alimentao que

convertida em produtos.

% converso = 100 x (mols ou massa da alimentao que reage)/(mols ou

massa da alimentao introduzidas no reator)

A converso relaciona-se com o grau de complementao de uma reao.

2.2 GRAU DE COMPLEMENTAO DE UMA REAO

Geralmente a percentagem ou frao do reagente limitante que

convertida em produto.

2.3 REAGENTE LIMITANTE

o reagente que desaparece antes dos demais. o reagente que acaba

primeiro.

2.4 REAGENTE EM EXCESSO

o reagente que est presente em excesso relativamente ao reagente

limitante.

% excesso = (mols em excesso)/(mols tericos requeridos para reagir com

o reagente limitante)

Um termo comum a % de excesso de ar, que usado para reaes de

combusto, e significa a quantidade de ar disponvel para a reao que

13

est em excesso em relao ao ar teoricamente necessrio para queimar

completamente o material combustvel (reagente limitante, no caso).

2.5 SELETIVIDADE

a razo entre os mols de certo produto produzido (geralmente desejado)

e os mols de outro produto produzido (geralmente indesejado ou

subproduto)

2.6 RENDIMENTO

Para um reagente ou produto nico, a massa ou mols de um produto

final dividido pela massa ou mols do reagente inicial ou de um reagente

chave.

2.7 OUTRAS DEFINIES E CONCEITOS

2.7.1 Sistema qualquer parte de matria ou de um equipamento,

escolhido arbitrariamente para que se possa analisar um problema.

2.7.2 Sistema considerado FECHADO quando a massa no atravessa

seus limites, embora a energia possa cruz-lo.

2.7.3 Sistema considerado ABERTO ou EM ESCOAMENTO quando a

massa e/ou energia cruzam seus limites.

2.7.4 As formas de energia que cruzam os limites do sistema so:

Energia Trmica (Calor) e Trabalho (no sentido amplo). So apenas trocas

de energia entre o sistema e a vizinhana.

2.7.5 Calor energia que transferida de um corpo para outro devido

diferena na temperatura desses corpos.

2.7.6 Trabalho energia que transferida de um corpo para outro

devido a uma fora que atua entre eles.

14

2.7.7 A transformao de outras formas de energias em Calor representa

DEGRADAO de energia.

2.8 CUIDADOS NECESSRIOS NO USO DE PACOTES DE SIMULAO

(Chemical Engineering jan 2006 pag 34)

Software de simuladores de processo tais como Hysys, Pro-II e Aspen

Plus, servem como uma poderosa ferramenta que simplifica clculos

termodinmicos de processo.

Esses simuladores eliminam a necessidade do engenheiro resolver

complexas equaes diferenciais e permitem a aplicao de uma

variedade de pacotes de propriedades para modelagem das operaes

unitrias.

Num ambiente altamente competitivo onde o tempo e competncia

tcnica so crticos, o adequado e correto uso dessas ferramentas de

simulao tem um grande valor.

Contudo, uma super confiana na simulao pode embalar o usurio para

negligncia, em relao aos sempre vlidos princpios da engenharia.

A falta de slidos conhecimentos de engenharia pode levar o usurio a

dvidas e at a rejeitar resultados vlidos da simulao.

Em outros casos as mais srias consequncias podem ser erros em

balanos materiais e de energia, os quais so fundamentais para os

projetos.

Ento, erros no FEED (Front-end engineering design) podem levar a

maiores custos de reviso.

H vrios erros ligados a clculos termodinmicos usados em balanos

materiais e de energia que tendem a tornar-se frequentes. Alguns so

devido simplesmente a falta de bom senso e ateno. Vejamos o caso das

entalpias:

15

Na termodinmica aplicada engenharia os valores absolutos da entalpia

ou de fluxo de calor no so geralmente importantes, em vez disso, os

valores que tem interesse so as variaes, H, ou o produto m.h, onde m

pode ser tanto molar como massa.

Por exemplo, a variao no fluxo de calor ou entalpia que define a carga

trmica de trocadores de calor, ou do mesmo modo a entalpia ou balano

de calor que define troca calor em torres de destilao, reatores ou vasos

de flash.

Outro engano acreditar que valores de entalpia no podem ser

negativos. No incomum comparar um valor de entalpia em uma dada

simulao com um de uma simulao diferente ou de uma tabela. Isso

leva impresso de que h grandes divervncias.

Em muitos casos, contudo, a razo para essa diferena muito simples:

trata-se de escolhas de diferentes entalpias de referncia.

A escolha de diferentes entalpias de referncia no somente leva a

aparentes fatores de discrepncia entre fontes de dados, mas podem

explicar tambm porque tais valores podem ser negativos.

As variaes de entalpia em pacotes de software diferentes devem ser

idnticas dentro da margem de preciso do simulador.

Vejamos o caso abaixo:

FONTE ASME HYSYS PRO-II ASPEN PLUS

Hs do vapor sat

100 psig (Btu/lb) 21 222 -101 909 21 398 -102 273

Hw da gua sat

16

100 psig (Btu/lb) 5 566 -117 777 5 566 -118 133

hs - hw (Btu/lb) 15 656 15 868 15 832 15 860

Observa-se que apesar das diferenas grandes dos valores das entalpias, o

calor latente de vaporizao/condensao para os trs simuladores e o

Asme, esto muito prximos.