Análise e Simulação de Processos - Aula 10 – Transcript

00:00e a gente vai dar continuidade à disciplina de análise simulação de processo com aula 10 tá é a partir dessa aula nós veremos a parte de simulação de processo e como conteúdo da aula então Nós faremos uma introdução a simulação de processos temos bom bem nas aulas anteriores todas como eu comentei já nós vimos na parte de modelagem de processos químicos Tá certo então nós temos principalmente o equacionamento do ponto

00:27de vista de balanço de massa e balanço de energia bem além do que nós vimos existem né modelos que requerem equações ainda mais complexas porque nós podemos ter cálculos de Equilíbrio equações para sistemas com múltiplas fases nós podemos também ter sistemas de reação química que não são reações elementares para nós tratamos sempre reações elementares

00:52nessas podemos ter também reações reversíveis podemos ter reações com modelos de absorção os outros tipos de equacionamento que acabam muitas vezes tornando mais complexo ainda mais representativo o uso dos modelos tá mais o procedimento é basicamente o mesmo avaliamos termo de acordo com a sua Fronteira verificado que entra tudo sai escrever o termo de

01:18variação infinitesimal de uma determinada variável de acordo né E como ela varia com o tempo se a composição e quando é uma posição nós temos um volume de controle que normalmente é um volume de controle como a fração infinitesimal a Então a partir dali a gente consegue escrever todas as equações que representam os modelos processo E assim a gente pode expandir tudo que a gente viu para uma coluna de destilação por

01:46exemplo E aí nós temos o modelo global que as entradas e saídas essa coluna e os modelos internos que são os balanços realizados em cada um dos estágios essa coluna A mesma coisa para um extrator para uma coluna de absorção o estágio tá então basicamente a gente expande o balanço não apenas ao balanço pro equipamento para operação como um todo mas para os balanços que acontece

02:12em cada um dos estágios tá nesses as operações adicionando de equações de cálculo de Equilíbrio ou quando temos reações químicas como uma extração reativa uma destilação reativa relativa também os cálculos relacionados né os termos de geração e consumo a partir da cinética que de fato representa a reação daquele sistema tá e a partir de hoje

02:37então a gente vai ver então a questão venda simulação de processos na engenharia química algumas das principais aplicações bem diversas planemos também de algum simulador de processos e também sobre os tipos de simuladores disponíveis aí que consiste em um simulador de processos que que ele precisa ter como que ele é composto da Sé a mente apesar a gente tem diversos

03:02simuladores a forma de estruturação por trás esse software e ela é bem parecido tava bem similar a gente vai ver o que há em comum Normalmente quando a gente trabalha com simulação é bom a simulação É uma disciplina transversal a todas as áreas da engenharia química tá porque como nós vimos então na parte de modelagem Nós levamos em consideração conceitos de

03:28fundamentos de cálculo processo conceito de cinética de reações químicas de operações unitárias então a gente acaba acordando um grande número de disciplinas Tá certo de áreas a gente trabalha dentro do curso mesmo da engenharia química como um todo e o desenvolvimento de muitos projectos de engenharia atualmente não só Messenger Inca mais qualquer Engenharia e acaba

03:55exigindo estudos de simulação desde análise preliminar de viabilidade para projeto conceitual projeto detalhado seria então simplesmente para gente fazer a síntese do processo e consegui daí é a partir dali e previsões de resultados do comportamento do processo até operação desse processo uma vez que a gente tenta e ele conseguiu fazer uma simulação a gente pode variar né vários parâmetros

04:21várias variáveis desse modelo para conseguir entender o comportamento dele na operação dia a dia de uma planta por exemplo o EA geração de novos processos suportados pela simulação requer também a integração de conceito de engenharia química e criação de habilidades de inovação então quando a gente fala da geração de novos processos gente tá falando não só da análise e Simulação propriamente dita mas também a parte de

04:48síntese de processos de vocês verão também de forma mais explorada na disciplina de engenharia de processo bem mais a partir dali a gente pode então Osasco emoção também como uma ferramenta né aliada ao desenvolvimento de um novo processo é e por eles e novo a gente acaba às vezes tendo opções diferentes de operações ao configurações diferentes de linhas processo necessitando também

05:13de habilidade de inovação para conseguir adaptar determinados determinadas características de processo por exemplo se você descobre que um determinado o resíduo ele possui às vezes alguns composto que pode ser reaproveitado daquele e você vai é procura alguma operação seja uma extração uma absorção absorção o que consegui daquele resido para recuperar um um determinado composto com

05:40valor agregado que esteja contigo naquele resido Então por conta disso você vai usar alterações já convencionais os a processos bem estabelecidos adaptado aquele resíduo como uma terrestre Oi e aí Aqui nós temos tem uma figura que mostra também e representa essa grande abrangência da simulação de processo Tá certo porque ela acaba tendo

06:07uma participação em todos os níveis para engenharia química esse Às vezes a escala de tempo seja em escala de espaço a cerveja a gente vai ver se o in Focus que a gente tem essa disciplina é porque quando a gente fala de simulação resposta ter a simulação desses diferentes níveis que nós temos aqui tá desde a simulação de reações químicas na Considerando o movimento de partículas

06:32átomos moléculas Tá certo estruturas e arranjos de escalas muito pequena perto que que acontece em uma velocidade muito rápida até processos maiores tá passando por exemplo por processos de fenômenos de transferência fenômenos de transferência de massa transferência de energia para transferência de momento o mesmo é oi oi Gina Eu estou que costas de beruri

06:59tá serviço geralmente está associada a parte de fenômenos de transferência EA simulação também daí acaba acontecendo já em casa um pouquinho maiores com o tempo também um pouquinho maior porém ainda não representam muitas vezes de fato uma operação como um todo o processo como um todo e nesse caso nós temos a simulação normalmente com softwares e serve de acerto então é nós temos também software para simulação de

07:25reações a partir de moléculas estruturas pelo software para simulação de processo de transferência Como o chefe deles por exemplo e também softwares daí para escalas ainda maior por exemplo em uma escala de engenharia na nós temos os aumentos as operações unitárias que comportam que formam um processo tá com escalas já de tamanhos de metros as

07:49maiores com processo que demora horas dias semanas e aí nós temos né a simulação de processos industriais ou ainda né também temos uma área cima que seria a parte de planejamento que representa não apenas a planta mas também o que acontece fora dela tá desde a parte de transporte logística das matérias-primas até a planta como também

08:15distribuição dos produtos é venda transporte no camistas de Transporte desses produtos para os clientes dos consumidores finais para distribuição na sociedade aí a gente trabalha com escalas ainda maior e também pode demorar também muito mais tempo não recebiam uma análise então chamados de análise de cadeia de suprimento Tá leva em consideração essas outras etapas que acabam extrapolando as fronteiras de um

08:41processo Industrial então só pra gente ter isso claro Nossa disciplina de análise e simulação de processos o que a gente trabalha essa simuladores de processos voltados à escala da engenharia Tá certo que são Aqui a escala de processos e representando somente o que tá dentro da planta tá saindo além parte de planejamento por exemplo de distribuição

09:05de produtos matérias-primas e sem também se preocupar com características de escala menor tá com os fenômenos de transferência em escala menor com os fenômenos de reações Tá certo então isso a gente trabalha com modelos que são obtidos a partir desses fenômenos Tá mas o que a gente trabalha em software de simulação de processos seriam Então as operações unitárias considerando na

09:32balanço de massa quando chegar dia dos fluxos de matéria e energia de um processo então só pra gente ter essa classificação claro que a simulação ela pode estar presente todos esses elementos tá escala de tempo de espaço para gente forte que da nossa de 70 que não daria tempo né agora tudo é a parte a simulação Em um nível de engenharia ou ou

09:56em seguida a gente nem pode se perguntar então a partir da de um modelo que representa o processo por que que a gente busca simular um processo que então a gente ver que algumas possibilidades queria que vocês falassem é responder tem um pouquinho é o quê que vocês acham né Porque que a gente tenta simular um processo e para verificar se o processo é viável

10:22né sem ter que de fato fazer o gol processo todo né eu há mais alguma são mais alguma possibilidade acesse também quando você quer mudar algum parâmetro alguma coisa ver como que vai se comportar ali não sei sim Você já tem o processo você já sabe que ele é viável você quer ver algum respeito eu tiver uma possibilidade

10:53ver mais e vamos aqui então vou mostrar aqui a gente tem uma série de elementos de aplicações para Qual é a gente pode utilizar simulação de processos tá então tem como objetivo principal a no geral esclarecer o comportamento de um processo de transformação química e física utilizando-se de um modelo matemático contendo cálculos de balanço

11:20de massa e energia juntamente com equacionamento de equilíbrio de Fases fenômenos de transporte cinética aqui é certo então de forma geral a gente pode aplicar qualquer sistema que é representado por um modelo Com todas essas equações e o procedimento ele busca prever o comportamento de um processo de estrutura conhecida no qual são conhecidos alguns dados preliminares dos equipamentos tá eu das correntes

11:47constituem o processo Porque a gente precisa ter alguns valores de entrada para conseguir determinar os valores de sair é quando a gente disse é um processo de estrutura conhecida um processo que a gente já tá já tem Ah tá porque por mais que seja um processo novo para que a gente Verifica o comportamento desse processo novo a gente tem que conhecer a estrutura dele para ter o modelo de disposição e aí sim com a simulação buscar elucidar uma

12:13viabilidade um comportamento específico em tá bom só para a gente também é se situar e facilitar que eu nosso entendimento da aplicação simulação quando nós temos o processo que nós temos simularem avaliar nós podemos avaliar em uma operação única também ou em uma série de operações conjuntas e se interligam a partir dos fluxos de massa e energia no fluxograma de um processo

12:40químico serve de forma geral nos classificamos um processo e essa nomenclatura a ela é muito utilizada na indústria petroquímica tá na onde comum vendo nas outras indústrias mas não é o pé da letra de interpretação a gente sabe que acaba representando a mesma coisa nós temos o reator como etapa central de um processo né ou etapa centrais quando nós temos mais de um reator e normalmente tudo o que acontece