projeto vaso

7/25/2019 Projeto Vaso

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UNIVERSIDADE SALVADOR UNIFACSDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITERURA

CURSO DE ENGENHARIA QUMICA

DAVID COUTO

PROJETO PARA UM VASO DE REFLUXO E UM VASO DEFLASH

Salvador

12/2008

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PROJETO PARA UM VASO DE REFLUXO E UM VASO DE FLASH

Projeto apresentado como avaliaoparcial da disciplina Operaes Unitrias I

do curso em Engenharia Qumicada Universidade Salvador U!I"#$S

SALVADOR

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12/2006

RESUMO EXECUTIVO

Este tra%alho tem como o%jetivo projetar um vaso de re&lu'o para uma coluna dedestilao de aromticos com va(o de entrada de )*+++,g-h e um vaso de &lash parahidrocar%onetos.O vaso de re&lu'o /ue melhor se ad0/ua 1s condies apresentadas possue di2metrode 34*+ mm5 um comprimento de 67++ mm e uma espessura de 8 mm. 9 para ovaso de &lash as dimenses encontradas &oram de 653 m para o di2metro e 75) m decomprimento.

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SUMRIO

O:9E;IO9E;O ........................................................................8

$>I;?>IOS =E P>O9E;O .................................................................@

E"AUBO =#=OS CE>#IS............................................7

$DA$UAO =# I=O.............................................3+

$DA$UAO =O $OGP>IGE!;O E =O =I .........................................33

$DA$UAO =O IGE!;O E =O =I.....................................36

>E$DA$UAO =O


5/25

$#A$UA#!=O # D>E# E O =IJGE;>O =O :O$#A......................)+

$#A$UA#!=O O # =O


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BASES DO PROJETO

O vaso de re&lu'o dever tra%alhar com uma va(o de )*+++,g-h5 para uma pressode +53) ,g&-cm) g e uma temperatura de @6K$. Um mesmo ter uma ra(o de re&lu'ode 3567 e os componentes de entrada listados a%ai'o com suas respectivasconcentraes.

Componentes na entrada do vaso:

Benzeno: 0,023 %m

ol!eno: "","01 %m

#e$a&'leno: 0,00" %m

(ara&'leno: 0,006 %m

)$'l*enzeno: 0,012 %m+6+8 -oarom.$'o: 0,04" %m

6


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9 para o vaso de &lash5 a presso de tra%alho ser de 3) ,g&-cm) e ter as seguintescomposies na saLda para lL/uido e vaporM

1 +omonen$e na ae l!'da:

+1: 0,01 mol/7+2: 0,05 mol/7

+3: 0,11 mol/7

'+4: 0,1" mol/7

n+4: 0,15 mol/7

'+5:: 0,14 mol/7

n+5: 0,14 mol/7

'+6: 0,25 mol/7

n+6: 0,22 mol/7

Benzeno: 0,5 mol/7

2 +omonen$e na ae vaor:

92: 5,5" mol/7+1: 4,5" mol/7

+2: 4,80 mol/7

+3: ,2 mol/7

'+4: 1,82 mol/7

n+4: 2,01 mol/7

'+5:: 0,84 mol/7

n+5: 0,"1 mol/7

'+6: 0,05 mol/7

n+6: 0,0" mol/7

Benzeno: 0,14 mol/7

CRITRIOS DE PROJETO


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=e acordo com as %ases do projeto5 estaremos reali(ando as consideraes a%ai'oM

Para o vaso de re&lu'o &oi simulado um N 737563 ,g-m4

Para o vaso de &lash &oi simulado um Nv )358) ,g-m4e um NA 8H65H) ,g-m4

Os demais crit0rios sero gradativamente apresentadosdurante odesenvolvimento do projeto.

0 VASODEREFLUXO- DADOSGERAIS:

8


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a(o >e&lu'o 3567

Estado "Lsico AL/uido

Pvaso(kgf/cm)) man +53)

;emperatura $R @65+

m ,g-hR )*+++5++

Q mT-hR 4+5**

,g-mTR 737563

"


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1 - CLCULODAVAZOVOLUMTRICADOREFLUXO(T! EDAFRA"ODAVAZODESA#DAPARAOREFLUXO($ T!

+om !m .l!lo de *alano de maa !$'l'zando a vaz;e de !ndo e a raz-o de rel!&o, o'

al!lado


11/25

18,23

& - CLCULODOVOLUMEREUERIDODOREFLUXO(VRE' REFLUXO! EDODO

TAUE(VRE' TAUE!

emo:

C)*+,)* ./ )/+ 2)2 +/3 ./ )/4*.567*2 /3 8244 ./)/9;


12/25

? - CLCULODOCOMPRIMETO(L! EDODI@MTEROITERO(DI! DOVASODE

REFLUXO'

D/+/)3*62 . hLL:$rit0rio de projetoM )++ a 4++ mm

hLL(33! )++

D/+/)3*62 . hL:$ontrolador de nLvel tipo =isplace mmR 4*8

hL(33! 4*8

C)*+,)* ./ )/+ 2)2 hv: 0>% ./ 27). 73 7)*+,)*./ )/+> 4/) 2.+2. &00 33'

D/+/)3*62 . 8:

hv(33! 4++

R/727; . .*3/+) *6+/)6 (D*!

12

VLLLi hhhD ++=


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Di(33! 7*8

P2.)6*2 . .*3/+) *6+/)6 (D*!

Di(33! H++

C7; . 73)*3/6+ (L! . 824 ./ )/9;


14/25

Y(xL! +58*

Y(xLL! +53@

i

LLLhL

D

hhx

+=

C7; . 8;3/ .4 +234 (VT234!

V(hLL! (3&

! +5+)6hLL hL (3! **8

V(hLL hL! (3&! +53)7

$omoM

VTampos(3&! +53+6

D/+/)3*62 . 8;3/ .*468/ (V.*4'! . 824 ./ )/9;1$omoM

V)/=' )/9; 2

=>=> LLLLLTampos hVhhVV +=

TamposLi

disp VYLD

V += 24

2

O vol!me d'onvel ? menor do !e o vol!me re!er'do, lo@o

'non'$en$e


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K - RECLCULODOCOMPRIMETO(L! EDODI@MTEROITERO(DI! DOVASODEREFLUXO'

D/+/)3*62 . hLL:

$rit0rio de projetoM )++ a 4++ mm

hLL(33! )++

Deter!"#$%& '& "&(& )L*

$ontrolador de nLvel tipo =isplace mmR 73H

hL(33! 73H

C7; . 8 / . .*3/+) *6+/)6 (D*!:

$rit0rio de projetoM +5)'Di ou 4++ mm

Di(33!3.)@6

hv(33!

15

VLLLi hhhD ++=


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)**

D/+/)3*62 . 8

hv(33! 4++

R/727; . .*3/+) *6+/)6 (D*!

Di(33! 3.43H

P2.)6*2 . .*3/+) *6+/)6 (D*!

$rit0rio de projetoM Di *+ ' *+ mmDi(33! 3.4*+

D/+/)3*62 . 73)*3/6+ (L! . 824 ./ )/9;


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- RECLCULODOVOLUMEDISPO#VEL(VDISP'! DOVASODEREFLUXO'

R/727; . 8;3/ .4 +234 (VT234!

V(hLL! (3&! +5+47

hLL hL (3! 3.+3H

V(hLL hL! (3&! +5*6*

VTampos(3&! +5*+@

R/727; . 8;3/ .*468/ (V.*4'! . 824 ./ )/9; 2

=>=> LLLLLTampos hVhhVV +=

TamposLi

disp VYLD

V += 2

4

2

reqdisp VV >


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Vdisp./Vreq.

45H3

C)*+,)* 2+/6.*.

L N D*458

C)*+,)* 2+/6.*.

CLCULODAESPESSURA(T! DOVASODEREFLUXO'

emo !e:

S2(P2! H6.*++E4+ +57*

C (3! +5++4

C)*+,)*4 2)2 2 )/44 ./ )/+

PProjeto,g&-cm)gR

+534

PProjeto,g&-cm)gR)53)

PProjeto,g&-cm)gR 45*+PProjeto,Pa manR 4645)6

18

30,100,1

(r 00,2+=

%cm

&%fP o$eto 2=>m'n(r 50,3=


19/25

t(3! +5++8t(33! *57H

P2.)6*2 ./ /4/44;)2 ./ 722 (+!$rit0rio de projetoM L )* ' )* mm

t(33! 85++

0 VASODEFLASH- DADOSGERAIS:

Presso ,g&-cm) gR 3);emperatura K$R 47

SaLda vapor;otal ,mol-hR )@568 Estado "Lsico


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$4 +533 m ,g-hR HH5@+i$6 +53H Q mT-hR +5364n$6 +53* N ,g-mTR 8H65H)i$* +536

n$* 3536i$8 +5)*n$8 +5)):en(eno +5*@

1 CLCULODAVELOCIDADETERMIAL(VT! EAVELOCIDADEDEPROJETO(VP! DOVASODEFLASH

;emos /ue MkG/)2 +5)4

vt(9+N4! 35)@C)*+,)* ./ )/+ 2)2 8

F +5)*

vp(9+N4! +54)

% CLCULODODI@METRO(D! EDOCOMPRIMETO(L! DOVASODEFLASH'

20

'

'Lt &'

=

tp '(' =

p

'apor

'

QD

4=


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emo:

D(3! 34563D(33! 6.3++5++

$rit0rio de projeto para otempo de residVncia em

vasos de &lashtR(3*3!

*

C7; . 73)*3/6+ (L!

Por crit0rio de projetoM;omando A-= ) temosM

L (3! 75)

&- C7;26. 8;3/ ./ =;*. (VL! . 824 ./ 924

VL(m&) 0,01

Clculando o hL

)T m)R

0,16

hL(m) 0,08

hL(pol) 3,16

hL(pol) 10

?- C7;26. 2 )/2 . 72 (A! / .*3/+) . 72 (.!

Critrio de projeto para velocidade mxima no bocal de entrada

(N3&!

667,48

21

0,40,2 iD

L

RLL tQV =

T

LL

)Vh =

sm

&%'mx 22 1500

2/1

1500

=

mx'


22/25

vmx(m/s)1,50

Critrio de projeto para velocidade de projeto (vp)

vp(m/s) 1,20

rea o !ocal ("!) e #$me%ro o !ocal (!) o &a'o e a'h

Ab(m) 1,33227

db (mm) 29,40 db (pol) 2,00

db (pol) 1,16 db (mm) 50,80

- C7;26. (8! . 824 ./ 924

r#%*r#o e pro+e%o para 1,-.ano 600

+,(mm) 454,27

+,(mm) 330,40

O!" ser utili#ado o valor para $%&'&* mm pois o maior valor

r#%*r#o e pro+e%o para 2,-.ano 600 e 'em el#m#naor e go%c.la' (em#'%er)

+-(mm) 454,27

+-(mm) 940,40

22

mxP '' = 8,0

P

.'

m)

=

D+ =1

23051

.d+ +=

D+ =2

2"152

.d+ +=


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O!" ser utili#ado o valor de $ +&,&, mm pois o maior valor

Critrio de projeto para $- e $& sem eliminador de .otculas (0emister)

O!" n1o utili#ado o eliminador de .otculas (0emister) os valores de $- e$& 2cam #ero3

hv(mm) 1395

lc.lano o h o &a'o e a'h

r#%*r#o e pro+e%o a'o nocko.%

hLL(mm) 150

lc.lo o h o &a'o e a'h

Controlador de nvel tipo 0isplace (mm) 356

hL(mm) 356

lc.lano o () o &a'o e a'h

H(mm) 1901

Paron#:ano o o &a'o e ;la'h

Critrio de 4abrica51o" $6 %,, x %,, mm H(mm) 1800

Critrio de projeto

H / D en%ro a fa#spot (m)

23

4321 ++++h' +++=

'LLL hhh+ ++=

0,55,2 e&lu'o e de"lash /ue melhor atende as especi&icaes de operao com um menor custo deimplementao. ;ais dimenses esto respeitando todos os crit0rios de projetoespeci&icados5 %em como todas as normas de segurana e processo /ue

regulamentam os projetos de vasos de presso.

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