Diagnóstico e otimização do circuito de refrigeração de uma unidade de regeneração de solventes - Fernandes, Luis Emanuel Pinho (2016)
A EGEO Solventes S.A. atua na área da gestão de resíduos, sendo a sua especialidade a regeneração de solventes, com vista à sua valorização. O processo de regeneração de solventes foca-se na destilação descontínua. Nas instalações, as colunas de destilação são auxiliadas por condensadores, por forma a recuperar o solvente regenerado. Esta condensação é efetuada com recurso a água de refrigeração. Após a passagem nos condensadores, esta é então alimentada a torres refrigeração, voltando a arrefecer para ser recirculada aos condensadores. No decorrer do processo de recuperação de solventes foram identificados problemas relacionados com a rede de permutadores de calor. Em determinadas condições de operação, denotou-se uma fraca condensação, fraco arrefecimento da água nas torres de arrefecimento e uma constante cavitação nas bombas do circuito de água de arrefecimento. Recorrendo a uma análise aos balanços de massa e energia do sistema, bem como a um balanço à quantidade de movimento, foi possível diagnosticar o baixo rendimento dos permutadores e das torres de arrefecimento. Por forma a ser possível calcular as perdas de carga, foi efetuado um levantamento de todas as tubagens e criado um diagrama isométrico para melhor leitura da estrutura real. Foi feita uma análise aos circuitos de água e às bombas, sendo possível determinar como causa de esforço das bombas um mau dimensionamento das tubagens. Adicionalmente, foram ainda estudados os caminhos preferenciais da água no circuito. No que diz respeito ao fraco arrefecimento nas torres de refrigeração foi também estudada a alimentação das torres, pelo que a causa encontrada consistia na baixa pressão da água à entrada das torres. Com recurso ao simulador de processos comercial Aspen Plus® foi estudada a influência da água de arrefecimento no processo, e efetuada uma otimização do circuito. Foi efetuada uma análise económica mostrando ser possível redução em 76% dos gastos e custos associados ao processo. Por fim, foram propostas modificações ao processo, baseadas nos resultados obtidos na otimização com principal incidência na redução das perdas de carga e melhor utilização da água de arrefecimento.