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TRABALHOS DE FIM DE CURSO @PUC-Rio
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Título: PRODUÇÃO DE ÁGUA ULTRAPURA UTILIZADA EM CALDEIRAS DE ALTA PRESSÃO: PROPOSTA DE SUBSTITUIÇÃO DE PROCESSOS DE SEPARAÇÃO CONVENCIONAIS POR OSMOSE INVERSA
Autor(es): LARISSA ROCHA PITTA XAVIER
MARIA EDUARDA FRIEDHEIM
Colaborador(es): CECILIA VILANI - Orientador
Catalogação: 02 11:10:20.000000/ABR/2013 Idioma(s): PORTUGUÊS - BRASIL
Tipo: TEXTO Subtipo: TRABALHO DE FIM DE CURSO
Notas: [pt] Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
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Referência(s): [pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/TFCs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=21429@1
DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.21429
Resumo:
Caldeiras vêm passando por sucessivos aperfeiçoamentos e a eficiência de equipamentos auxiliares aumentou expressivamente ao longo dos anos. Com essas melhorias, percebeu-se a necessidade de elaborar pré-tratamentos, chamados de tratamentos externos, mais completos para água de alimentação. A razão desta necessidade de uma água desmineralizada se deve ao fato de que mesmo uma pequena quantidade de sólidos diluída em altas vazões de água, ao ter esta água evaporada, passa a tomar uma proporção muito maior na água que permanece dentro da caldeira, causando falhas no processo. Estes tratamentos externos são divididos em duas categorias: convencionais e não convencionais. Na categoria de tratamentos convencionais está incluída a troca iônica, além de filtros de areia e de carvão, filtros cartucho, etc. No tocante a tratamentos não convencionais se encontram as membranas de microfiltração, nanofiltração, osmose inversa, etc. O presente trabalho teve por objetivo comparar uma planta em escala industrial de tratamento convencional de água de caldeira com um tratamento não convencional. Esta planta fica localizada no Parque Industrial de Belford Roxo, onde se localizam diversas unidades da empresa Bayer. A planta de tratamento de água desmineralizada utiliza filtro de carvão, filtro de areia e troca iônica. Este processo foi comparado com a opção de utilizar membranas de osmose inversa (OI). A partir dos parâmetros de controle da planta (pH, vazão e condutividade), foi dimensionada uma planta de osmose inversa a fim de proporcionar as mesmas características que a planta original. A configuração final da planta inclui 49 membranas de osmose inversa, divididas em dois estágios, onde no primeiro existem cinco vasos e no segundo, dois vasos (cada um com sete membranas). Desta maneira, a vazão necessária para o processo foi reduzida - de 50m3/h para 48m3/h – e o mesmo acontece com a condutividade da água - de 2,5mS para 0,8mS. Assim, foi realizada uma avaliação econômica de maneira a verificar qual tratamento seria mais viável em dois pontos de vista: - Assumindo que a planta de tratamento de água desmineralizada ainda não estivesse construída, o processo mais viável seria o não convencional, utilizando membranas de osmose inversa. Isto porque o custo da implantação de uma fábrica de tratamento de água convencional gira em torno de 1.322.595,92 dólares, enquanto o tratamento não convencional possui um custo de 788.919,35 dólares. Além disso, o custo de manutenção da OI é muito menor que o tratamento convencional, uma vez que este necessita a troca de resinas iônicas, muita mais caras que a troca das próprias membranas. - Partindo do princípio que fossem realizadas as alterações necessárias na planta da Bayer, tornando-a uma planta de tratamento de água não convencional, seriam necessários quatro anos para que esta renovação da planta se tornasse não somente economicamente viável como também muito menos dispendiosa que a manutenção da planta convencional.
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