Projeto Tocador de Calor

Sumário

1 Objetivo

Este trabalho possui como objetivo dimensionar um trocador de calor utilizando o método rigoroso de Wills-Johnston com a finalidade de resfriar o produto de topo de uma coluna de destilação, capaz de separar C7-C8 de C9+ (fundo), fazendo posteriormente uma comparação com os métodos de Bell e Kern.
2 Introdução

Uma empresa fictícia solicitou que fosse desenvolvido um projeto de um trocador de calor, visando o resfriamento do produto de topo da coluna de destilação, com a funcionalidade de separar aromáticos (C7-C8) do C9+, que cometem ao processo produtivo. Tendo em vista a execução do que fora solicitado, um estudo do sistema e análise dos critérios são primordiais, embasando-se em fatores como: operação, facilidade de manutenção, custo, segurança, entre outros; assegurando um dimensionamento apropriado e melhor aplicabilidade para o equipamento.
3 Base de Projeto
Dados do processo:
Produto de Fundo - Fluído de Processo
Vazão
T entrada
P entrada
Composição

tolueno p-xileno m-xileno e-benzeno Total kg/h ºC kgf/(cm2 man) m% m% m% m% m% 83518
84,9
3,5
4,76
31,41
32,93
30,90
100
lb/h
ºF
psia

202537
184,8
66,93

Tabela . Dados do fluido de processo de fundo

Condições de Operação da Água de Resfriamento (AGR)
Velocidade
Composição
P entrada
P saída
T entrada
T saída

m/s
-
kgf/(cm2 man) kgf/(cm2 man)
ºC
ºC
0,5 a 3,0
1
4,5
4,5
31
45

kPa kPa ºF
ºF

77,23
77,23
87,8
113,0
Tabela . Dados da AGR

4 Premissas

Concomitantemente, as pressões de entrada da AGR e do fluido de processo são 5 e 3 kgf/cm² man;
Houve um acréscimo de1 ºC no fluido de processo do fundo da torre, ensejo à ineficiência das bombas;
Visando uma campanha de 3 anos, o coeficiente de resistência de depósito, destinado ao fluido de processo utilizado, determinou-se o a nafta (Rd = 0,00030 (h.m².ºC)/kCal);
Através do simulador comercial,