Sensores de nivel na destilacao

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|UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

Escola de Engenharia de Lorena – EEL

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Instrumentação na Indústria Química
Sensores de nível em um processo de destilação batelada multicomponentes

Prof. Gerônimo Virgínio Tagliaferro






Nomes

Ana Carolina Generoso
Gabriela de Oliveira Rodrigues
Jennifer Mariana Fowler
Victor Sabatini Querino







Turma: 20122I2

2ͦSemestre – Outubro de 2012
INTRODUÇÃO

Nível é a altura de uma coluna líquida ou de sólidos em pó ou em grãos, dentro de um recipiente fechado. O objetivo de qualquer sistema automático de medição de nível é fazê-lo de modo preciso, confiável e seguro.

A medição de nível é relativamente fácil, quando comparada com a medição da temperatura e da vazão. Embora a medição, controle e calibraçãode nível sejam fáceis, deve-se lembrar que foi um problema no controle de nível do sistema de refrigeração do reator nuclear de Three Mile Island (28/03/1979), que provocou uma grande catástrofe. Por isso, a medição de nível pode ser mais complexa que simplesmente a determinação da presença ou ausência de um fluido em uma determinada altura.

Para se medir nível de modo preciso e confiáveldevem-se conhecer os parâmetros físicos do tanque, as propriedades físicas e químicas do líquido cujo nível se quer medir, as características eletrônicas dos sinais digitais de comunicação e finalmente escolher o melhor sistema adequado às necessidades propostas. É possível se medir diretamente o nível contido (innage) ou então medir o espaço vazio (ullage) e, indiretamente, deduzir o valor do nívelpor subtração.

Há vários parâmetros para a escolha do melhor método de medição de nível, tais como:

Unidade de interesse: altura, volume, peso, massa, interface.
Tipo do produto: líquido ou sólido, limpo ou com sujeiras e contaminantes.
Exigência metrologia: medição operacional ou para transferência de custódia.
Tanque ou vaso pressurizado ou à pressão atmosférica.
Escolha do sensormóvel ou fixo.

Escolha do sensor

A vantagem de se ter muitas opções de escolha torna uma desvantagem na hora de escolher.

Os principais parâmetros na escolha são:
1. Custo de propriedade, que inclui custo de compra, instalação, manutenção e calibração futura. Geralmente a melhor escolha técnica é a opção mais cara para comprar.

2. Precisão, que está relacionada com a finalidade damedição, se operacional, de apropriação ou de transferência de custódia (equivalente à medição fiscal da ANP e medição de cabotagem da Receita Federal). Geralmente quanto maior a precisão do instrumento, mais alto é seu custo.

3. Calibração, que é certamente um dos maiores custos de propriedade. Deve-se considerar se a calibração do sistema pode ser feita no local, sem retirada do sensor (desejável).É exigido que um sistema automático de nível deva ser calibrado, inicialmente a cada seis meses.

4. Instalação, que considera se o sensor está ou não em contato com o líquido a ser medido. Uma instalação com o sensor externo é mais conveniente, segura e amigável que uma instalação com o sensor dentro do tanque, em contato com o líquido.

5. Manutenção, que depende da instalação e é maisconveniente quando o sistema é externo ao tanque. Sistemas com peças móveis requerem manutenção e calibração mais freqüentes que sistemas que não possuem peças móveis.

6. Medição discreta ou contínua, que depende da aplicação: se quer apenas uma chave para detectar nível alto ou baixo ou se quer uma indicação contínua do nível? A escolha da chave (que atua somente em um ponto) é mais fácil que a deum sistema de medição contínua de nível.

DESCRIÇÃO DO PROCESSO


O processo de destilação é amplamente utilizado pela indústria para a separação e purificação de componentes, sendo a destilação em batelada vantajosa ao permitir a obtenção de produtos de alta qualidade de forma flexível.

Este processo visa desenvolver a aplicação de sensores de infra-vermelho próximo (NIR) para o...
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