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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
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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.
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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:
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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
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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.