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Title: Simulação e otimização de uma unidade de produção de NH3
Authors: Lopes, Ana Paula Marcelino
Cruz, Bernardo de Carvalho
metadata.dc.contributor.advisor: Santos, Lizandro de Sousa
metadata.dc.contributor.members: Ourique, Jorge Eduardo da Silva
Mattos, Lisiane Veiga
Issue Date: 2018
Publisher: Universidade Federal Fluminense
Citation: Lopes, Ana Paula Marcelino; Cruz, Bernardo de Carvalho. Simulação e otimização de uma unidade de produção de NH3. 2018. 109 f. Projeto Final (Bacharelado em Engenharia Química). - Departamento de Engenharia Química e Petróleo, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2018.
Abstract: A produção de amônia se baseia no processo de Haber-Bosh, desenvolvida industrialmente há mais de 100 anos e aplicada em diversos setores da indústria. Possui destaque na produção de fertilizantes nitrogenados, que permitiu a capacidade de crescimento da população mundial a partir da produção de alimentos baseados nesses fertilizantes. A reação envolvida no processo, apesar de simples, conta com peculiaridades nas suas propriedades termodinâmicas e cinéticas que precisam ser bem conhecidas para se estabelecer condições adequadas de operação do processo industrial. Com base nisso, o presente trabalho traz uma revisão desses conceitos, apresenta a simulação realizada pelo software Unisim® Design 390 de uma unidade simplificada de produção de NH3, baseada no estudo feito anteriormente por Araújo e Skogestad, e propõe sua otimização em diferentes condições de alimentação. Como resultado dos estudos pode-se notar o superdimensionamento dos reatores utilizados, encontrar variáveis que influenciam diretamente na conversão, e atingir pontos de operação para algumas vazões que corresponderam a um aumento de 5,0% da vazão de NH3 produzida com fração molar acima de 97,0%
metadata.dc.description.abstractother: The production of ammonia is based on the Haber-Bosch process, industrially developed for more than 100 years and applied in various industry sectors. It has a prominence in the production of nitrogen fertilizers, which allowed the world population to grow from the production of food based on these fertilizers. The reaction involved in the process, although simple, has peculiarities in its thermodynamic and kinetic properties that need to be well known to establish adequate conditions of operation of the industrial process. Based on this, the present work presents a review of these concepts, presents the simulation performed by the Unisim® Design 390 software of a simplified NH3 production unit, based on the study done previously by Araújo and Skogestad, and proposes its optimization in different conditions of feed. As a result of the studies, it is possible to observe the over-dimensioning of the reactors used, to find variables that directly influence the conversion, and to reach operating points for some flow rates corresponding to a 5.0% increase in the NH3 flow produced with molar fraction above 97.0%
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/8069
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