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Title: Efeito da troca térmica sobre o processo de ustulação para produção de zinco metálico.
Other Titles: Effect of heat exchange on the roasting process for the production of metallic zinc.
???metadata.dc.creator???: SALES, Fabricia Araújo.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: BRITO, Romildo Pereira.
???metadata.dc.contributor.referee1???: FOSSY, Michel François.
???metadata.dc.contributor.referee2???: VASCONCELOS, Luis Gonzaga Sales.
Keywords: Modelagem e Simulação;Troca Térmica;Óxido de Zinco;Vapor;Consumo de Água - Redução;Resfriamento dos Gases;Modeling and Simulation;Thermal Exchange;Zinc Oxide;Steam;Water Consumption - Reduction;Gas Cooling
Issue Date: 20-Mar-2020
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SALES, F. A. Efeito da troca térmica sobre o processo de ustulação para produção de zinco metálico. 2020. 84 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2020.
???metadata.dc.description.resumo???: O foco da intensificação de processos está nos processos que envolvem principalmente sistemas líquido-líquido e gás-líquido, enquanto as aplicações de manuseio de sólidos são mais limitadas. Neste trabalho, o objetivo é propor um modelo fenomenológico completo do processo de ustulação para a produção de zinco metálico, com foco na avaliação do efeito da troca térmica em diferentes pontos do processo, visando aumentar a produção de óxido de zinco e a geração de vapor. O modelo implementado no Aspen PlusTM abrange desde a alimentação do ustulador até a etapa de resfriamento e lavagem dos gases gerados pelas reações de oxidação dos sulfetos. Dados de planta foram utilizados para validar os resultados obtidos pelo modelo. Os resultados mostram que o estudo de alternativas que permitam o aumento da produção de óxido de zinco e da geração de vapor deve considerar onde ocorre o aumento da área de troca térmica. A análise de sensibilidade mostrou que, sem investimento de capital, as mudanças operacionais possibilitam um aumento de aproximadamente 10% na produção de óxido de zinco, no entanto, implicando uma redução de aproximadamente 8,6% na geração de vapor. Com o uso de investimento de capital, é possível obter condições operacionais que aumentam a produção de óxido de zinco em até 25%, além da redução do consumo de água na etapa de resfriamento dos gases.
Abstract: Process intensi cation focuses in processes involving mainly liquid-liquid and gas-liquid systems, while solid handling applications are more limited. In this work, the main goal is to propose a complete phenomenological model of the roasting process for metallic zinc production, emphasizing the evaluation of the thermal exchange e ect in di erent points of the process, aiming at increasing the zinc oxide production and steam generation. The model implemented in Aspen PlusTM covers from the roaster feed to the stage of cooling and washing the gases generated by the sul de oxidation reactions. Plant data were used to validate the model results. The results show that the study of alternatives allowing the increase in zinc oxide production and steam generation must take into consideration where the enlargement in thermal exchange area happens. Sensitivity analysis show that, without capital expenditure, operational adjusts make it possible to increase in approximately 10% the zinc oxide production, however, implying in a decrease of around 8,6% in steam generation. With capital expenditure it is possible to obtain operating conditions that increase zinc oxide production up to 25% while also reducing water consumption at the gases cooling stage.
Keywords: Modelagem e Simulação
Troca Térmica
Óxido de Zinco
Vapor
Consumo de Água - Redução
Resfriamento dos Gases
Modeling and Simulation
Thermal Exchange
Zinc Oxide
Steam
Water Consumption - Reduction
Gas Cooling
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Química
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/16200
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química

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