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Classificação e caracterização dos resíduos do beneficiamento da sucata de ferro e aço utilizada no processo siderúrgico para identificação da viabilidade de aplicações / Classification and characterization of waste from the processing of iron and steel scrap used in the steelmaking process for identifying viability of useBatista, Daniella Cristina 30 October 2014 (has links)
A gestão dos resíduos sólidos está se tornando prioridade tanto no sistema público como no privado. Considerando o tripé da sustentabilidade (social, ambiental e econômico), as indústrias vêm adotando a transformação dos resíduos em coprodutos como um negócio estratégico. Um exemplo é a indústria do aço. Na produção do aço em usina semi-integrada, utiliza-se pelo menos 70% de sucata de ferro e aço como matéria-prima. O grupo das sucatas de pós-consumo é o mais utilizado, devido à maior disponibilidade no mercado. Entretanto, este grupo de sucata possui alto teor de impurezas. A remoção destas impurezas geralmente é feita em um equipamento chamado Shredder , uma máquina trituradora de sucata. Os metais não ferrosos separados neste beneficiamento tem alto valor de mercado e são comercializados, e sobram os resíduos não metálicos que são chamados de Resíduos da Shredder. O foco deste trabalho foi a caracterização físico-química e a classificação de periculosidade destes resíduos, para identificação de aplicações viáveis. O trabalho foi realizado em uma Shredder situada no município de Iracemápolis, no Estado de São Paulo. No período de setembro a março de 2014, foram geradas, em média, 4.928,32t/mês de Resíduo da Shredder. Pelas características apresentadas, os Resíduos da Shredder são divididos em Fluf da Shredder e em Terra da Shredder. A Terra da Shredder apresentou características para potencial aplicação na construção civil, e o Fluf para recuperação energética, principalmente devido ao alto poder calorífico. O poder calorífico médio encontrado para o Fluf foi de 4.527,48 Kcal/Kg (PCI E PCS). Este valor é equivalente a combustíveis consolidados, como o carvão mineral brasileiro. Entretanto, devem ser tomadas precauções no gerenciamento desses resíduos para mantê-los classificados como não perigosos, bem como deve ser estudada tecnologia para remoção de organoclorados. / The waste management in Brazil and Worldwide is becoming a priority in any management system either private or public. Considering the triple bottom line (social, environmental and economical), the industry has adopted the transformation of wastes into byproducts as a strategic business. An example is the steel industry. Mini-mill process uses at least 70% of iron and steel scrap as its raw material. Iron and steel scrap post-consumer is the most widely used due to greater availability in the market. However, this kind of scrap contains high levels of impurities. The removal of these impurities is usually done in a device called Shredder. The nonferrous metals removed are commercialized because of high market value and the non-metallic remains are called the Shredder Residue. The focus of this work was the physicochemical characterization and the classification of hazards these wastes poses in order to identify possible applications. This work was performed in a Shredder located in Iracemápolis City, State of São Paulo. In the period of this work were generated in average 4.928, 32t/month of Shredder Residue. Due to the characteristic found this waste was divided in Fluff of Shredder and Sand of Shredder. The Sand of Shredder showed features for potential application in civil construction and Fluff for energetic recovery mainly because of its high heat value. The average heat value found was 4.527,48 Kcal/Kg (between HHV and LHV). This heat value is equivalent to consolidated fuel such as Brazilian mineral coal. But, precautions should be taken in the management of such wastes to keep them classified as non-hazardous as well as studies should be performed on ways of removing organochlorine compounds.
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Classificação e caracterização dos resíduos do beneficiamento da sucata de ferro e aço utilizada no processo siderúrgico para identificação da viabilidade de aplicações / Classification and characterization of waste from the processing of iron and steel scrap used in the steelmaking process for identifying viability of useDaniella Cristina Batista 30 October 2014 (has links)
A gestão dos resíduos sólidos está se tornando prioridade tanto no sistema público como no privado. Considerando o tripé da sustentabilidade (social, ambiental e econômico), as indústrias vêm adotando a transformação dos resíduos em coprodutos como um negócio estratégico. Um exemplo é a indústria do aço. Na produção do aço em usina semi-integrada, utiliza-se pelo menos 70% de sucata de ferro e aço como matéria-prima. O grupo das sucatas de pós-consumo é o mais utilizado, devido à maior disponibilidade no mercado. Entretanto, este grupo de sucata possui alto teor de impurezas. A remoção destas impurezas geralmente é feita em um equipamento chamado Shredder , uma máquina trituradora de sucata. Os metais não ferrosos separados neste beneficiamento tem alto valor de mercado e são comercializados, e sobram os resíduos não metálicos que são chamados de Resíduos da Shredder. O foco deste trabalho foi a caracterização físico-química e a classificação de periculosidade destes resíduos, para identificação de aplicações viáveis. O trabalho foi realizado em uma Shredder situada no município de Iracemápolis, no Estado de São Paulo. No período de setembro a março de 2014, foram geradas, em média, 4.928,32t/mês de Resíduo da Shredder. Pelas características apresentadas, os Resíduos da Shredder são divididos em Fluf da Shredder e em Terra da Shredder. A Terra da Shredder apresentou características para potencial aplicação na construção civil, e o Fluf para recuperação energética, principalmente devido ao alto poder calorífico. O poder calorífico médio encontrado para o Fluf foi de 4.527,48 Kcal/Kg (PCI E PCS). Este valor é equivalente a combustíveis consolidados, como o carvão mineral brasileiro. Entretanto, devem ser tomadas precauções no gerenciamento desses resíduos para mantê-los classificados como não perigosos, bem como deve ser estudada tecnologia para remoção de organoclorados. / The waste management in Brazil and Worldwide is becoming a priority in any management system either private or public. Considering the triple bottom line (social, environmental and economical), the industry has adopted the transformation of wastes into byproducts as a strategic business. An example is the steel industry. Mini-mill process uses at least 70% of iron and steel scrap as its raw material. Iron and steel scrap post-consumer is the most widely used due to greater availability in the market. However, this kind of scrap contains high levels of impurities. The removal of these impurities is usually done in a device called Shredder. The nonferrous metals removed are commercialized because of high market value and the non-metallic remains are called the Shredder Residue. The focus of this work was the physicochemical characterization and the classification of hazards these wastes poses in order to identify possible applications. This work was performed in a Shredder located in Iracemápolis City, State of São Paulo. In the period of this work were generated in average 4.928, 32t/month of Shredder Residue. Due to the characteristic found this waste was divided in Fluff of Shredder and Sand of Shredder. The Sand of Shredder showed features for potential application in civil construction and Fluff for energetic recovery mainly because of its high heat value. The average heat value found was 4.527,48 Kcal/Kg (between HHV and LHV). This heat value is equivalent to consolidated fuel such as Brazilian mineral coal. But, precautions should be taken in the management of such wastes to keep them classified as non-hazardous as well as studies should be performed on ways of removing organochlorine compounds.
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Barreiras e facilitadores para o planejamento e implantação de usinas de recuperação de energia de resíduos sólidos urbanos / Barriers and facilitators in the process of planning and building waste to energy plants of municipal solid wasteGrynwald, Sami 08 October 2014 (has links)
Historicamente, o Brasil possui dificuldades para equacionar a questão da disposição dos Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) gerados pela população. Durante anos, eles foram depositados em locais inapropriados, gerando uma série de problemas sociais e ambientais. O gerenciamento dos RSU requer ações diversificadas e complexas, devido à quantidade, composição e localização de geração. O principal desafio é encontrar soluções ambientalmente responsáveis, socialmente adequadas e economicamente viáveis. Presentes em diversos países, as Usinas de Recuperação de Energia (URE) produzem energia elétrica por meio de uma fonte renovável, que elimina os efeitos adversos de sua disposição inadequada e reduz o volume dos resíduos destinados aos aterros. Mas, no Brasil, a implantação das URE ainda enfrenta um grande desafio, pois mesmo com a existência de diversos estudos, até hoje não há nenhuma em operação no país. Com base na importância das URE tanto para o equacionamento de questões relativas à disposição final dos RSU quanto como solução conveniente para suprimento de energia elétrica, este trabalho visa entender como a utilização de conceitos e técnicas de gerenciamento de projetos podem favorecer a superação de barreiras e o aproveitamento de facilitadores do processo de planejamento e implantação das URE de RSU. / Historically, Brazil has difficulties disposing of the municipal solid waste (MSW) generated by its population. For years, it was disposed in inadequate places, generating a series of social and environmental problems. Managing the MSW requires diverse and complex actions, depending on the quantity, composition and location. The main challenge is finding environmentally responsible, socially adequate and economically viable solutions. Present in many countries, the waste to energy plants (WTE) are able to produce electricity through a renewable source, which eliminates the adverse effects of its inadequate disposal, as well as reduces the volume of waste destined to landfills. However, in Brazil, the WTE implantation is still a great challenge, even with various studies done, none is operating in the country. Regarding the WTE importance, considering it a solution for the MSW final disposal as well as a convenient alternative for electricity supply, this study aims to understand how concepts and techniques of project management can help overcome barriers and use facilitators in the process of planning and building a WTE of MSW.
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Sistema de captação de energia (Energy Harvesting) por dispersão magnética em linha de potênciaMoraes Júnior, Tarcísio Oliveira de 25 February 2013 (has links)
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Previous issue date: 2013-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work it is presented an energy harvesting system based on disperse magnetic energy produced by electric current across power line of a power distribution network in order to supply energy for devices in a wireless sensor network. The system is based on toroidal cores tested and validated with different materials and dimensions (five based on ferrite, seven based on nanocrystalline, three based on iron powder) aiming harvesting optimal power device. From principles of magnetic ferromagnetic materials, it is discussed the magnetic field theory to obtain energy for supplying power to devices. It was implemented a prototype consisting of a test bench capable of emulating power-line high currents and of a power conditioning circuit. Test procedures were executed in three parts. The first was to determine the magnetic parameters (e.g. relative permeability and magnetic curve) of each harvester using a circuit able to measure core permeability in order to obtain B x H cycle. The second was to test a proposed power conditioning circuit composed of an AC/DC rectifier and a voltage regulator. The third, the experimental results were compared with theoretical ones. The obtained experimental results have been in agreement with theory, showing that the energy harvesting system is capable of supplying up to 315.6 mW from ferrite based core, 54mW from nanocrystalline based cores and 0.77mW from iron powder based ones, by capturing magnetic dispersion produced by a 15A current in the power line, which can be applied to various low power devices, mainly in wireless sensor network for data acquisition and control parameters of the power line itself / Neste trabalho é apresentado um sistema de captação de energia por dispersão magnética produzida pela corrente elétrica em uma linha de potência de uma rede de distribuição de energia, para alimentação de dispositivos de uma rede de sensores sem fio. Esse sistema é baseado em núcleos toroidais testados e validados com diferentes materiais e dimensões (cinco de ferrite, sete nanocristalino e três de pó de ferro) objetivando a obtenção do captador com maior de potência.
Partindo do princípio magnético dos materiais ferromagnéticos, é analisada a teoria do campo magnético dos dispositivos de captação de energia do sistema. Foi desenvolvido um protótipo do sistema que consiste de uma planta piloto capaz de emular as altas correntes da linha de potência e de um circuito condicionador de potência para o tratamento da energia captada. Os testes foram divididos em três etapas. O primeiro restringe-se a determinação dos parâmetros magnéticos (como permeabilidade relativa e curva de magnetização) de cada captador através do uso de um circuito de medição de permeabilidade para a determinação do laço B x H. O segundo, ao circuito de condicionamento de potência, composto de um retificador AC/DC e de um regulador de tensão para a obtenção do maior valor de potência no ensaio dos captadores. O terceiro, a comparação dos resultados experimentais com os resultados teóricos. Os resultados experimentais obtidos, que foram condizentes com os teóricos, comprovam que o sistema captador de energia é capaz de fornecer níveis de potência na escala de até a 315,6 mW para captadores de ferrite, 54mW para captadores nanocristalinos e 0,77mW para captadores de pó de ferro, através da captação por dispersão magnética produzida por uma corrente de 15A na linha de potência, a qual pode ser aplicado para dispositivos diversos de baixo consumo, principalmente, em rede de sensores sem fio para a aquisição de dados e os parâmetros de controle da própria linha de potência
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Transformador de corrente com núcleo toroidal para recuperação de energia eletromagnética.SILVA, Thaís Luana Vidal de Negreiros da. 24 April 2018 (has links)
Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-24T17:01:07Z
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THAÍS LUANA VIDAL DE NEGREIROS DA SILVA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2016.pdf: 1884666 bytes, checksum: afeda21236f3e2ea365c427c256b6865 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-24T17:01:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1
THAÍS LUANA VIDAL DE NEGREIROS DA SILVA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2016.pdf: 1884666 bytes, checksum: afeda21236f3e2ea365c427c256b6865 (MD5)
Previous issue date: 2016-10-17 / Capes / Neste trabalho são apresentados estudos analíticos e simulações computacionais sobre transformadores de corrente (TC) com núcleo toroidal de material magneticamente mole como recuperadores de energia eletromagnética. A fundamentação teórica parte das leis fundamentais do eletromagnetismo derivadas das equações de Maxwell. Na obtenção dos circuitos magnéticos equivalentes foram levados em conta as forças magnetomotrizes, relutâncias e os fluxos magnéticos. Como estudo de caso, foi utilizada uma simulação computacional baseada no método dos elementos finitos para a obtenção da distribuição de indução magnética dentro do núcleo toroidal. Tal como previsto pelas expressões analíticas, verificou-se que a indução magnética distribui-se de maneira não uniforme na direção radial do núcleo. Partindo dos circuitos magnéticos, circuitos elétricos equivalentes foram deduzidos, nos quais foram representadas as resistências e as reatâncias. Simulou-se o comportamento do TC como recuperador de energia e verificou-se que o rendimento do sistema de recuperação depende do material do núcleo, da carga acoplada ao secundário do TC, do coeficiente de acoplamento entre primário e secundário e da existência ou não de entreferro no núcleo magnético. / In this work an analytic and computational analysis of current transformers (CT) with soft magnetic material toroidal core used as energy harvester is presented. The theoretical approach is based on the fundamental laws of electromagnetism presented in Maxwell's equations. Magnetomotive forces, reluctance and magnetic flux were taken into account in order to obtain equivalent magnetic circuits. Using a 2D simulation tool based on finite element method, computational simulations were performed in order obtain the distribution of magnetic induction in radial direction of the toroidal core. As predicted by the analytical expressions, the magnetic induction is distributed nonuniformly in the radial direction of the core. Based on the magnetic circuits, equivalent electrical circuits were deducted, in which the resistance and reactance were represented. Based on computational simulations, it was possible to conclude that the efficiency of the TC as energy harvester varies according to the core material, to the load at its secondary terminal, to the coupling coefficient between primary and secondary and to the existence of air gap in the magnetic core.
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Barreiras e facilitadores para o planejamento e implantação de usinas de recuperação de energia de resíduos sólidos urbanos / Barriers and facilitators in the process of planning and building waste to energy plants of municipal solid wasteSami Grynwald 08 October 2014 (has links)
Historicamente, o Brasil possui dificuldades para equacionar a questão da disposição dos Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) gerados pela população. Durante anos, eles foram depositados em locais inapropriados, gerando uma série de problemas sociais e ambientais. O gerenciamento dos RSU requer ações diversificadas e complexas, devido à quantidade, composição e localização de geração. O principal desafio é encontrar soluções ambientalmente responsáveis, socialmente adequadas e economicamente viáveis. Presentes em diversos países, as Usinas de Recuperação de Energia (URE) produzem energia elétrica por meio de uma fonte renovável, que elimina os efeitos adversos de sua disposição inadequada e reduz o volume dos resíduos destinados aos aterros. Mas, no Brasil, a implantação das URE ainda enfrenta um grande desafio, pois mesmo com a existência de diversos estudos, até hoje não há nenhuma em operação no país. Com base na importância das URE tanto para o equacionamento de questões relativas à disposição final dos RSU quanto como solução conveniente para suprimento de energia elétrica, este trabalho visa entender como a utilização de conceitos e técnicas de gerenciamento de projetos podem favorecer a superação de barreiras e o aproveitamento de facilitadores do processo de planejamento e implantação das URE de RSU. / Historically, Brazil has difficulties disposing of the municipal solid waste (MSW) generated by its population. For years, it was disposed in inadequate places, generating a series of social and environmental problems. Managing the MSW requires diverse and complex actions, depending on the quantity, composition and location. The main challenge is finding environmentally responsible, socially adequate and economically viable solutions. Present in many countries, the waste to energy plants (WTE) are able to produce electricity through a renewable source, which eliminates the adverse effects of its inadequate disposal, as well as reduces the volume of waste destined to landfills. However, in Brazil, the WTE implantation is still a great challenge, even with various studies done, none is operating in the country. Regarding the WTE importance, considering it a solution for the MSW final disposal as well as a convenient alternative for electricity supply, this study aims to understand how concepts and techniques of project management can help overcome barriers and use facilitators in the process of planning and building a WTE of MSW.
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Caracterização de resíduos sólidos urbanos secos provenientes do processo de triagem visando o aproveitamento energético através do seu uso como combustível derivado de resíduoTiburcio, Rodolfo Sbrolini January 2018 (has links)
Orientadora: Profª. Drª. Ana Maria Pereira Neto / Coorientadora: Profª. Drª. Juliana Tófano de Campos Leite Toneli / Coorientador: Prof. Dr. Fábio Minoru Yamaji / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, Santo André, 2018. / O reuso e a reciclagem de produtos encontrados em resíduos sólidos urbanos (RSU) são
preferíveis à recuperação energética, no entanto, não é possível reciclar e reutilizar 100% dos
produtos. Quando a reciclagem e o reuso são inviáveis, dependendo das propriedades
combustíveis dos produtos rejeitados, estes podem ser processados e empregados como
combustível derivado de resíduo (CDR). Diante do exposto, este trabalho avaliou o potencial
de recuperação energética de RSU oriundos do processo de triagem manual de produtos
recicláveis (resíduos sólidos recicláveis descartados) da cidade de Santo André ¿ SP, visando
o aproveitamento através do seu uso como CDR. As metodologias deste trabalho
contemplaram a caracterização de resíduos descartados e incluíram visitas técnicas ao aterro
sanitário do município para adequação da infraestrutura de coleta e processamento dos
resíduos, e também o desenvolvimento de metodologia de preparo de amostras para análise
elementar de cinzas em microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de energia
dispersiva de raios-X. Ressalta-se que a caracterização de resíduos sólidos recicláveis
descartados de Santo André nunca fora realizada, o que confere importância das metodologias estabelecidas neste trabalho. Os resultados denotaram que os resíduos avaliados apresentam um excelente potencial de recuperação de energia (PCIbu de 19,86 MJ/kg, 79,70% de materiais voláteis e 8,87% de carbono fixo), com baixo teor de cloro nas cinzas de fundo (11,43%). Além disso, ao avaliar diferentes condições térmicas, observou-se que menores taxas de aquecimento e temperaturas máximas implicaram um maior teor de carvão para duas das condições avaliadas: 5 ºC/min; 400 ºC e 40 ºC/min; 400 ºC. Para as demais condições estudadas de maiores temperaturas máximas de reação (600 ºC), houve uma maior formação de gases e líquidos (óleos) como produtos da pirólise. Com relação à densificação, embora as amostras submetidas à briquetagem não tenham sofrido conformação, o emprego de resíduos sólidos recicláveis descartados como CDR é uma alternativa à destinação de RSU, promovendo recuperação de energia, proporcionando a redução dos passivos socioambientais acarretados pelo acúmulo de resíduos em aterros sanitários. / The reuse and recycling of products found in municipal solid waste (MSW) are preferable
than energy recovery, however, it is not possible to recycle and reuse 100% of the products.
When recycling and reuse are not feasible, depending on the fuel properties of these rejected
products, they can be processed and used as refuse-derived fuel (RDF). Thus, this work
evaluated the energy recovery potential of MSW obtained through manual sorting of
recyclable products (discarded recyclable solid waste) of Santo André, SP, Brazil, aiming its
use as RDF. The methodologies of this work contemplated the characterization of discarded
wastes and included technical visits to the municipality landfill, for adjustment of waste
collection and processing infrastructure. Also, it was developed a methodology for sample
preparation aiming elemental analysis of ash using scanning electron microscopy with energy
dispersive X-ray spectroscopy. It is worth mentioning that the characterization of discarded
recyclable solid waste of Santo André has never been performed, which gives importance of
the methodologies established in this study. Results showed that the evaluated residues
presented an excellent potential for energy recovery (LHVwb of 19.86 MJ/kg, 79.70% of
volatile matter and 8.87% of fixed carbon), with low chlorine content in the bottom ash
(11.43%). In addition, when evaluating different thermal conditions, it was observed that
lower heating rates and maximum temperatures imply a higher carbon content for two
conditions: 5 ºC/min; 400 ºC and 40 ºC/min; 400 ºC. For the other studied conditions of
higher maximum reaction temperatures (600 ºC), there was a higher formation of gases and
liquids (oils) as pyrolysis products. Regarding densification, although the samples submitted
to briquetting have not undergone conformation, the use of discarded recyclable solid waste
as RDF is an alternative to the destination of MSW, promoting energy recovery, and
providing a reduction of socioenvironmental liabilities caused by accumulation of wastes in
landfills.
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Integração energética da etapa de extração de óleo de soja, utilizando a análise Pinch / Energetic integration of extraction step of soybean oil, using Pinch analysisFernandes Junior, Carlos Coutinho 13 October 2009 (has links)
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Previous issue date: 2009-10-13 / In the process of soy oil the consumption of energy is extremely high, which is always important to create new alternatives to energetic consumption reduction. This paper is carried on a case study of energetic integration in a soy oil factory operating with an average production of 15.000 tons/month. At first, the rate of flow, the input and output temperatures and the calorific capacity of all currents in the extraction phase were evaluated. After this assessment, based on the thermal potential change, four currents were selected, two denominated hot currents and two denominated cold currents. The first hot current (Q1) consists of a crude oil current from the post-separation phase of the solvent hexane with the input temperature of 110 ºC and output temperature of 80ºC. The second hot current (Q2) consists of a water current coming out of a boiler with an input temperature of 90 ºC and goes to the effluent treatment station having to be cooled to 55 ºC. These two currents have a thermal potential change of 262,8 kW/h. The third current denominated cold current F1, consists of a water current that comes from the decanter with a input temperature of 40 ºC and enters in the heater to reach an output temperature of 90 ºC, where the residual hexane is evaporated. The fourth current, denominated cold current F2, is a mixture of 70% of oil and 30% of hexane with an input temperature of 60 ºC and output temperature of 90 ºC. These two currents have a thermal necessity of 330 kW, for their heating. The synthesis methodology adopted for the heat exchangers network synthesis, due to the easiness in application and interaction with the user, was the Pinch Analysis. In the synthesis procedure, the Problem Table was developed and the Pinch Point was identified and the goals for the consumption of utilities were obtained for the maximum energy recovery. The problem was divided into two regions, below and above the Pinch Point. After the synthesis and optimization, the total cost for the network was calculated and all thermal exchange occurs above the Pinch Point . The proposed network consists of two heat exchangers and two boilers, so that a exchanger performs the thermal change between the Q1 (crude oil) and Q2 (miscela) currents. The second exchanger performs the change between Q2 (the water in the boiler exit) and F1 (water in the decanter exit) currents. The additional heating for the cold currents to reach final temperatures is provided by the boilers that are already being used in the factory. The economy generated by the reduction in the consumption of utilities was of R$ 91,000.00/year, meaning a reduction of steam consumption of 79,6% and a reduction of 5,3% in the global consumption of the plant steam. The investment needed for the two proposed heat exchangers in the network, is R$ 16.540,00. Evaluating the year total cost, that includes the annual capital cost of the exchangers, an annual reduction of R$ 114.445,00 for R$ 25.800,00 is verified corresponding to 77.5% reduction in the annual total cost after the network synthesis. The return rate for the investment proposed is only 3 months. Therefore, Pinch Analysis is confirmed to be efficient in the energetic integration of processes reaching meaningful economy results in thermal energy, contributing for the industrial processes that are more and more competitive. / No processo de fabricação de óleo de soja, o consumo de energia é extremamente alto, sendo sempre um tema de foco para criar alternativas de redução do consumo energético. Neste trabalho, realizou-se um estudo de caso de integração energética na etapa da extração de uma fábrica de óleo de soja operando com produção média de 15.000 toneladas/mês. Inicialmente avaliou-se as vazões, as temperaturas de entrada e saída e as capacidades caloríficas de todas as correntes da etapa de extração. Após esta avaliação, baseando-se no potencial de troca térmica, foram selecionadas quatro correntes, sendo duas delas denominadas de correntes quentes e outras duas denominadas de correntes frias. A primeira corrente quente (Q1), consiste em uma corrente de óleo bruto oriunda da etapa pós-separação do solvente hexano, com temperatura de entrada de 110 ºC e temperatura de saída de 80ºC. A segunda corrente quente (Q2), consiste em uma corrente de água que sai de um aquecedor com temperatura de entrada de 90ºC e vai para a estação de tratamento de efluentes, necessitando ser resfriada até 55 ºC. Essas duas correntes quentes têm um potencial de troca térmica de 262,8 kW/h. A terceira corrente, denominada de corrente fria F1, consiste em uma corrente de água que sai do decantador a 40 ºC, e entra no aquecedor para atingir a temperatura de saída de 90 ºC, onde hexano residual é evaporado. A quarta corrente, denominada de corrente fria F2, consiste em uma mistura de 70% óleo e 30% hexano com temperaturas de entrada de 60 ºC e de saída de 90 ºC. Essas duas correntes (F1 e F2) tem uma necessidade térmica para seu aquecimento de 330 kW. A metodologia de síntese adotada para a síntese da rede de trocadores de calor, devido à facilidade de aplicação e interação com o usuário, foi a Análise Pinch. No procedimento de síntese, inicialmente é construída a tabela do problema onde identificou-se o ponto de estrangulamento energético, ou ponto Pinch, obtendo-se assim as metas de consumo de utilidades para a máxima recuperação de energia. Após esta etapa, o problema foi dividido em duas regiões: abaixo e acima do Pinch, sendo realizada a síntese da rede. No caso estudado, toda a troca térmica ocorre na região acima do Pinch. Assim, após a síntese e otimização da rede, calculou-se o custo total anual. A rede proposta consiste em 2 trocadores de calor e dois aquecedores, sendo que um trocador realiza troca térmica entre a corrente Q1 (óleo bruto) e a corrente F2 (a miscela), e o segundo trocador realiza troca entre a corrente Q2 (água na saída do aquecedor) e a corrente F1 (água na saída do decantador). O aquecimento complementar para as correntes frias atingirem suas temperaturas finais, é provido pelos aquecedores já existentes na linha. A economia gerada pela redução de consumo de utilidades foi de R$ 91.000,00/ano, o que representa uma economia de consumo de vapor de 79,6%, acarretando uma redução de 5,3% do consumo global de vapor da planta. O investimento necessário para os dois trocadores de calor propostos na rede é de R$ 16.540,00, e avaliando-se o custo total anual, verifica-se uma redução de R$ 114.445,00 para R$ 25.800,00, correspondendo a uma redução de 77,5% no custo total anual, após a síntese da rede. A taxa de retorno para o investimento proposto é de apenas 3 meses. Desta forma, confirma-se a eficiência da Análise Pinch na integração energética de processos, atingindo resultados significativos de economia de energia térmica,contribuindo para processos industriais cada vez mais competitivos.
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