4 Caso de Estudo

4.1 Descrição do processo

Para o desenvolvimento do trabalho, foi considerado o seguinte caso de estudo, desenvolvido exclusivamente para fins acadêmicos:

Formaldeído (HCHO) é produzido pela reação do metanol em fase vapor com o oxigênio do ar atmosférico sobre leito catalítico, onde ocorrem, para fins acadêmicos, a reação (1) e a reação indesejada (2) de oxidação da matéria prima:

(equações)

Ar comprimido (A), à temperatura T1, juntamente com as correntes líquidas de metanol fresco (M) à T2 e metanol reciclado (à T3), são alimentados a um evaporador que usa vapor de água como fluido de aquecimento. A corrente vaporizada (CC) flui por um trocador de calor de carga efluente, onde a temperatura é elevada à 270ºC e é alimentada a um reator adiabático.

O reator opera com um dos reagentes em excesso e com conversão inferior a 100%. O calor gerado ou absorvido no reator é usado para variar a temperatura de saída. O produto efluente do reator (S) é resfriado no trocador de carga-efluente, pré-aquecido para a alimentação do reator. Após ser resfriado, o efluente do reator é condensado e enviado para uma torre absorvedora que usa água como solvente (W) para retirar o formaldeído. O produto de fundo da torre (P) é composto de solução aquosa de formaldeído.

Além do formaldeído e da água, sai a maior parte do metanol em fase líquida. No topo da torre saem os gases e parte do metanol em fase vapor, sendo que uma parte dessa corrente é reciclada (R) e a outra parte purgada (G). O reciclo se junta com as cargas frescas de metanol e ar antes do pré-aquecimento.