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Limpeza CIP: Comparação das cinéticas em permutadores de calor

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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA

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Neste trabalho é estudado o comportamento do processo de remoção de resíduos de hidróxido de sódio à superfície interna de dois permutadores de calor, a saber: permutador casco e tubo e permutador de placas. A avaliação da cinética de remoção dos resíduos foi realizada com base em modelo matemático desenvolvido a partir de uma função de transferência. Os valores de velocidade de escoamento foram escolhidos com base em trabalhos publicados na literatura, que reportam o emprego de menores velocidades de escoamento (igual ou superior a 0,20 m/s). Foi empregada uma solução detergente alcalina formada por hidróxido de sódio a 0,5% m/m, e velocidade de 0,41 m/s para o trocador de calor casco e tubo, com tempo de operação de 30 minutos, e a velocidade de 0,43 m/s para o trocador de calor de placas, com tempo de operação de 3 minutos. O comportamento da cinética de remoção do detergente alcalino apresentou diferenças significativas, permitindo inferir que, sob o ponto de vista estatístico, os dois processos são bastante diferentes. O emprego dos modelos matemáticos aproximados permitiu avaliar de maneira satisfatória o comportamento da cinética de remoção de resíduos em cada permutador de calor.

Abstract

In this work, the behavior of the process of removing sodium hydroxide residue adhered to the internal surface of two heat exchangers, namely: shell and tube exchanger and plate exchanger. The evaluation of waste removal kinetics was performed based mathematical model developed from a transfer function. The flow velocity values were chosen based on studies published in the literature, which report the use of lower flow velocities (equal to or greater than 0.20 m/s). An alkaline detergent solution formed by sodium hydroxide at 0.5% w/w and a speed of 0.41 m/s was used for the shell and tube heat exchanger, with an operating time of 30 minutes, and a speed of 0.43 m/s for the plate heat exchanger, with an operating time of 3 minutes. The behavior of the kinetics of removal of alkaline detergent showed significant differences, allowing us to infer that, from a statistical point of view, the two processes are quite different. The use of approximate mathematical models allowed a satisfactory evaluation of the behavior of the kinetics of waste removal in each heat exchanger.

Palavras-chave

Limpeza CIP, Cinética de remoção, Detergente alcalino, Modelo, CIP cleaning, Alkaline detergent, Removal kinetics, Model

Citação

COLICHIO, Isabella Borges Cherulli. Limpeza CIP: Comparação das cinéticas em permutadores de calor. 2023. 58 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023.

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