Assunto: Descrição de processo na Planta Piloto 1. DESCRIÇÃO DO PROCESSO PLANTA PILOTO 1.1 INTRODUÇÃO: A obtenção de nitrato orgânico na planta piloto se processa por batelada de acordo com as seguintes etapas: 1 Preparo de mistura acida; 2 Reação de Nitração; 3 Primeira lavagem; 4 Neutralização; 5 Segunda lavagem; 6 Destilação. 1.2. SUMÁRIOS DE PROCESSO 1.2.1 PRODUÇÃO MISTURA ACIDA As matérias-primas necessárias para a produção são alimentadas por meio de bombas a partir de tanques de estocagem para tanques dosadores. Que posteriormente são também transferidos por meio de bombas dosadoras para um tanque agitado e resfriado por serpentinas que conduziram o líquido refrigerante para troca de calor já que essa mistura de ácidos libera calor. PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS Tanques de ácido Tanque dosador de mistura sulfonítrica; Bombas dosadora de ácido
1.2.2 REAÇÃO DE NITRAÇÃO A mistura acida vinda do tanque dosador assim como outras matérias-primas necessárias são alimentadas no reator através de bomba dosadora entrando no reator. O reator é projetado para suportar reações exotérmicas, sendo do tipo casco tubo para trocar calor rapidamente com o fluido refrigerante. Reator de nitração; Tanque dosador de mistura acida; Tanques de matérias-primas; Bombas dosadoras de matérias primas; 1.2.3 PRIMEIRA LAVAGEM Primeiramente ocorre a separação do produto de interesse do ácido residual que é realizada no separador de ácido residual. A separação é feita através da diferença de densidade O ácido residual é retirado e direcionado para o tanque de ácido residual. O produto em meio ácido segue por gravidade para o tanque de lavagem onde poderá ser neutralizado com água. O ácido diluído seue para um tanque de estocagem. A hidratação é bastante exotérmica, e dependendo da concentração faz se necessário o uso do sistema de resfriamento. A saída da mistura se dá por transbordo pela gravidade do topo do tanque de lavagem indo para o tanque separador de ácido diluído. No tanque separador novamente as fases são separadas por densidade. A fase mais pesada decanta sobre o ácido diluído e este sai na parte superior por transbordo indo para o tanque de ácido diluído. O produto, depois de decantado sai pela parte inferior do tanque separador indo para o tanque de neutralização por ação da gravidade. Tanque separador de ácido residual; 2
Tanque de ácido residual; Tanque de regulagem de nível; Tanque separador de ácido diluído; Bomba dosadora de água de lavagem; 1.2.4 NEUTRALIZAÇÃO A segunda lavagem do consiste em lavar com solução alcalina. O tanque de neutralização tem agitador para provocar um maior contato entre as fases e sistema de resfriamento, pois a neutralização é bastante exotérmica, o produto, junto com o material alcalino sai pelo topo do neutralizador por transbordo indo para o tanque separador de água residual pela ação da gravidade. No tanque separador de água residual as fases decantam. A água residual que sai por cima por transbordamento indo para o tanque de água residual e deste para posterior tratamento. O produto sai por baixo e segue para o próximo tanque de lavagem através da força da gravidade. Tanque de neutralização; Tanque separador de água residual; Tanque de água residual; Tanque de preparação de solução neutralizante; Filtro de tela para retenção de material sólido alcalino; Bomba para envio de solução neutralizante preparada para o tanque de água de lavagem; Bomba dosadora de solução neutralizante. 3
1.2.5 TERCEIRA LAVAGEM O processo de segunda lavagem do produto consiste em retirar um excesso de solução alcalina fazendo uma lavagem com água para a retirada deste excesso. O tanque conta com sistema de agitação. A saída da mistura se dá por transbordo pela gravidade do topo do tanque de lavagem indo para o tanque separador de água residual. O produto depois de decantado no tanque separador de água residual vai para o tanque pulmão por ação da gravidade. A água residual sai do tanque separador de água residual por transbordo indo para o tanque de água residual para posterior tratamento. Tanque de lavagem; Tanque separador de água residual; Tanque de armazenagem de água residual; Tanque pulmão de produto; Bomba dosadora de água de lavagem; 1.2.6 DESTILAÇÃO Essa última operação unitária do processo consiste em separar o solvente do produto final. O produto com solvente proveniente do tanque pulmão é enviado através de bomba dosadora para um aquecedor que troca calor com vapor. O aquecedor é um casco tubo onde o produto com solvente passa por dentro dos tubos e o vapor por fora dos tubos. Após a passagem do produto com solvente no aquecedor onde ocorre o aquecimento por meio de calor fornecido pelo vapor. O produto e solvente são então separados num secador a vácuo. O solvente sai pelo topo do secador a vácuo indo para o condensador 4
através do vácuo onde troca calor com fluido refrigerante e enviado para o tanque pulmão, já o produto sai pelo fundo diretamente para o tanque de armazenamento. Tanque pulmão de produto; Bomba dosadora; Tanque pulmão de solvente; Tanque de solvente; Condensadores de solvente; Coluna de Destilação; 5