Aluno de Iniciação Científica: Kimberly Pasqualin (PET)
Curso: Engenharia Química
Orientador: Regina Weinschutz
Co-Orientador: Moacir Kaminski
Departamento: Engenharia Química
Setor: Tecnologia
Palavras-chave: Acetaldeído , Oxidação do etanol , Laboratório didático
Área de Conhecimento: 30601002 - PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUÍMICA

Ao aluno do curso de Engenharia Química, é de grande importância a compreensão de como os equipamentos de um processo industrial operam. Isso só é possível, ao menos para a maior parte dos cursos de Engenharia do país, com a realização de estágios em indústrias. No presente trabalho, desenvolveu-se uma unidade piloto que opera em regime contínuo de operação, reproduzindo as etapas de uma unidade industrial, e que pode ser operada pelos alunos do curso, facilitando a visão prática do sistema de controle da unidade, assim como permitindo o estudo e otimização da unidade integrada ou das operações isoladas que a acompanham. A unidade produz acetaldeído pela oxidação catalítica do etanol, empregando ar atmosférico como fonte de oxigênio. O catalisador empregado foi Óxido de Ferro-Molibdênio e o reator opera a pressão atmosférica e temperaturas próximas de 260°C. A mistura gasosa que deixa o reator é separada inicialmente em uma coluna lavadora, onde o acetaldeído produzido, o etanol não convertido e a água produzida na reação são recuperados na forma de uma solução que deixa a coluna pelo fundo. A solução é bombeada para uma primeira destiladora que separa no topo o acetaldeído. Uma segunda destiladora recebe o produto de fundo, que contém etanol e água, e separa o etanol para reciclo.As vazões são reguladas por válvulas de acionamento manual que permitem uma ação direta sobre o sistema e a compreensão dos controles. A área de Utilidades comporta uma caldeira para geração do vapor saturado, necessária para a operação das destiladoras e da vaporização do etanol, e uma torre de resfriamento de água que permite a reutilização das águas alimentadas aos trocadores/condensadores. A unidade é empregada para o ensino com alunos da disciplina de Introdução à Engenharia Química (primeiro período), Integração I (segundo período), Laboratório de Engenharia I e II (sexto e sétimo período), Processos Orgânicos (disciplina optativa). Nas aulas práticas os alunos dão partida na unidade, aprendendo as técnicas empregadas na estabilização de cada operação. Com a unidade em regime, desenvolvem o balanço de massa para o conjunto de variáveis escolhido na operação do reator, alteram estas variáveis e medem as variações na eficiência do sistema, estudam a influência da mudança na razão de refluxo nas destiladoras e, empregando as funções termodinâmicas apropriadas, estabelecem as eficiências de separação com que os equipamentos estão operando. A unidade esta localizada no Laboratório de Tecnologia Orgânica da Usina Piloto, Bloco B, Centro Politécnico, UFPR. 

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