Engenharia Química

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Estudo de viabilidade econômica da produção de poste de iluminação pública e distribuição de energia de Poliéster Reforçado com Fibra de Vidro (PRFV)
(2023-06-30) Grisi, Karina Gomes; Barbosa, Mariana Suzarte
O poste de PRFV é uma estrutura feita de resina de poliéster reforçada com fibra de vidro, utilizado em redes elétricas e sistemas de iluminação pública. Fabricado a partir da combinação de resina de poliéster com reforço de fibra de vidro, resultando em um material resistente, durável, de baixa manutenção e de fácil transporte. Este mercado tem apresentado oportunidades de crescimento, com previsão de uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 5,4% até 2027. O trabalho tem como objetivo analisar a viabilidade econômica da implantação de um processo de produção de poste de iluminação pública e distribuição de energia de PRFV utilizando a técnica de Filament Winding e determinar se o retorno financeiro projetado ao longo de 20 anos é satisfatório de acordo com os critérios econômicos e financeiros estabelecidos. Foram utilizados, como parâmetros, os indicadores financeiros VPL, TIR e Pay-Back com resultado de R$133.527.534,37, 44,73% e 3 anos e 1 mês, respectivamente.
Estudo de viabilidade técnico econômica de um sistema de biodigestores anaeróbicos, para tratamento de resíduos sólidos de perdas alimentares, na cidade de São Sebastião do Passé
(2023-06-30) Cruz, Josué Rocha da
A população mundial está crescendo de forma exponencial, o que gera problemas como a falta de recursos, como a energia elétrica e aumento na geração de resíduos sólidos e a necessidade de soluções para minimizar os impactos ambientais destes fatores. O reaproveitamento da fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos para gerar biogás surge como alternativa, através do uso de biodigestores. O objetivo deste trabalho é analisar a viabilidade técnica e econômica desta solução, aplicada na cidade de São Sebastião do Passé – Bahia, por meio dos indicadores VPL – Valor Presente Líquido, TIR – Taxa Interna de Retorno e a razão VPL/Investimento. Os indicadores foram obtidos com base em estimativas dos investimentos iniciais, sendo que os equipamentos necessários foram orçados com empresas do mercado. Como resultados obtidos, temos o VPL de -R$619.097,32, razão VPL/Investimento -0,46 e TIR de 4,98%. Os resultados mostram que embora a solução apresentada traga diversos benefícios ao meio ambiente, não traz um retorno financeiro viável. Porém, com um aumento da quantidade de substrato disponível, um aumento das tarifas de energia ou uma diminuição da taxa de jurus o investimento pode passar a ser considerado viável.
Estudo de caso de um processo de destilação em batelada
(2023-06-30) Santos, Jean Nogueira dos; Costa, Juliane Conceição Ramos da
Este trabalho investigou os modos de operação da destilação em batelada, com foco no refluxo constante e na operação com concentração constante, destacando sua importância na indústria química. Por meio de cálculos e análises, compreendeu-se como esses modos de operação permitem uma separação precisa e controlada de componentes em misturas complexas. O refluxo constante permite ajustar as composições do líquido e vapor, enquanto a operação com concentração constante e refluxo variável oferece flexibilidade no controle do processo e obtenção de produtos com composições específicas. A destilação em batelada é fundamental para a indústria química, possibilitando a separação de misturas em componentes puros e sendo aplicada na produção de diversos produtos químicos. Sua flexibilidade operacional e custo relativa- mente baixo a tornam uma escolha viável em diferentes escalas industriais. Esse estudo contribui para o avanço da indústria química, fornecendo conhecimentos essenciais para profissionais e pesquisadores do setor.
Processo de hidrotratamento de diesel: uma revisão e prospecção tecnológica
(2023-06-29) Machado, Iana Macêdo Santos; Torres, Luciana a Campos
Este artigo apresenta uma análise sobre a prospecção tecnológica do hidrotratamento de diesel, tendo como objetivo principal identificar e avaliar as tecnologias emergentes e as tendências inovadoras nessa área, com o intuito de fornecer informações que possam auxiliar na obtenção do diesel de melhor qualidade e reduzir seu impacto ambiental. As buscas pelos documentos de patentes foram realizadas através do ESPACENET, utilizando as seguintes nomenclaturas diesel, hydrotreatment and environment que também foram utilizadas no levantamento bibliográfico. Os resultados obtidos, apresentaram um universo total de 134 documentos de patente, no entanto, apenas 4 patentes, tinham como foco o hidrotratamento de diesel e atendiam aos objetivos pretendidos com a pesquisa. Foi observado que existem estudos na área de tecnologia de processo e tipos de catalisadores que auxiliariam melhor as reações de hidrotratamento, sendo os Estados Unidos, Rússia e China os países envolvidos no deposito das patentes utilizadas. Em conclusão, são necessárias mais pesquisas nessa área que visem impulsionar o desenvolvimento de novas tecnologias, promover a inovação e atender às demandas do mercado por combustíveis mais limpos e sustentáveis. Esses avanços podem contribuir para a melhoria da eficiência energética, redução de emissões poluentes e preservação do meio ambiente. Inicialmente, foi feita uma revisão dos principais desafios enfrentados no refino do diesel, destacando a necessidade de redução de impurezas, como enxofre e compostos nitrogenados, para atender às regulamentações ambientais. Em seguida, foram explorados os avanços recentes no campo do hidrotratamento de diesel, incluindo formulação de catalisadores, otimização de parâmetros operacionais e técnicas de purificação.
Estudo de caso sobre a aplicação da metodologia TPM no controle de qualidade de um pasteurizador numa linha de envase de cerveja
(2023-06-15) Boa Morte, Fernanda de Andrade Sacramento
A concorrência relacionada à indústria cervejeira vem aumentando ao longo dos anos. Devido a isso faz-se necessária a otimização dos processos a fim de conquistar o paladar do cliente a partir de itens sensoriais. Para isto, é utilizada a metodologia TPM (Total Productive Maintenance), que visa alcançar plantas com o mínimo de falhas. Esse estudo de caso analisou a implementação da metodologia no processo de pasteurização em uma linha de envase de cerveja, tendo como objetivo entender o impacto dessa para a evolução de resultados e controle de qualidade do produto. A pesquisa é de caráter exploratório quantitativo e a estratégia utilizada é o estudo de caso. A partir da análise de dados encontra-se uma oportunidade para a aplicação da metodologia TPM a partir da falta de padronização nos processos e índices fora do ideal. A partir de sua aplicação, foi possível uma redução de 49% do valor de unidade de pasteurização da cerveja. Apesar de um programa definido, foram encontradas oportunidades para a evolução dos métodos a partir da aplicação da TPM e do avanço da melhoria específica.
Determinação e identificação dos principais constituintes presentes no caule do Cactus Hylocereus Megalanthus
(2023-06-17) Passos, Felipe Raimundo Neiva
O Cactus é uma planta encontrada facilmente na Caatinga, cujo caule é capaz de armazenar grande quantidade de água em seu interior. A espécie Hylocereus megalanthus se desenvolve como trepadeira, sendo muito procurada para fins medicinais, como fonte de proteínas e, principalmente, por fornecer frutos comestíveis (Pitaia ou fruta do Dragão). Neste trabalho foram utilizados caules do Cactus Hylocereus megalanthus com o objetivo de identificar e determinar os teores de seus principais constituintes visando futuras aplicações. As amostras in natura foram submetidas a um pré-tratamento físico para posterior determinação dos teores de celulose, hemicelulose, lignina total, cinzas, extrativos e gorduras. Como resultado, a biomassa apresentou 34,0 % de celulose, 12,1 % de hemicelulose, 26,3 % de lignina total, 9,3 % de cinzas, 30,8 % de extrativos e 9,5 % de gorduras. A partir da análise FTIR foi possível identificar a presença de grupos funcionais característicos do material lignocelulósico, evidenciando que essa espécie é rica em componentes extratíveis e apresenta teores significativos de celulose e lignina, o que viabiliza a sua utilização em diversos segmentos, agregando valor ao processo.
Estudo de viabilidade econômica para implantação de sistema de energia solar fotovoltaica em uma indústria de madeira no Estado da Bahia
(2023-06-19) Souza, Hanna Carolina dos Santos; Mendes, Eduarda Pereira
O Brasil está passando por transformações energéticas, com alta taxa de crescimento das fontes renováveis de energia, principalmente a solar, que em 2022 teve um crescimento em 84%. A opção por um sistema solar fotovoltaico está inserida no desenvolvimento sustentável e econômico, na qual é possível adquirir uma economia de até 90% no valor da sua conta de energia. Diante desse contexto, tem-se a questão de pesquisa deste estudo: como é possível desenvolver um projeto ou estudo, para utilizar a energia fotovoltaica no setor industrial, visando gerar economia financeira? E o objetivo de analisar a viabilidade econômico-financeira para implantação de módulos solares fotovoltaicos em indústria de madeira no estado da Bahia, visando obter vantagens financeiras advindas de seu uso. Neste contexto, com o crescimento da implantação de energia solar fotovoltaica pretendeu-se realizar um estudo de viabilidade econômica de uma indústria de madeiras na cidade de Feira de Santana, por meio de um estudo de caso usando conceitos qualitativos e exploratórios. Para isso foi utilizado o método EVTE (Estudo de Viabilidade Técnica e Econômica), em que os principais indicadores utilizados para realização são o Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR) e Payback Descontado. O resultado obtido mostra que a implantação do sistema se torna economicamente viável, com o retorno de investimento em curto prazo.
Análise do processo de restrição de substâncias químicas no fornecimento de adesivos para as indústrias calçadistas: estudo de caso da indústria Beta
(2023-06-19) Gama, Ana Luiza Araújo Lisboa; Rattes, Beatriz Catharina dos Santos
A produção responsável pensando no impacto ambiental tem sido um dos principais desafios na atualidade. O consumo consciente vem desencadeando a responsabilidade socioambiental por toda cadeia produtiva. Cada vez mais a indústria calçadista está limitando substâncias restritas no seu processo, dado a necessidade de se adequar internamente para entregar um produto conforme os padrões legais. Diante do cenário, um dos maiores desafios das indústrias de adesivos está em: como assegurar o atendimento às grandes marcas de calçados levando em consideração as exigências do cliente e a variedade de padrões nacionais e internacionais. O objetivo do trabalho é analisar as políticas da empresa BETA para os clientes A, B, C, D e E, de modo a comparar quais são as diretrizes utilizadas para cada cliente, com base nos padrões estabelecidos e criar um fluxo de trabalho, visando assegurar o atendimento de suas diferentes exigências. A pesquisa tem natureza exploratória e utilizou a estratégia do estudo de caso. Assim, os principais resultados, com a criação do procedimento adotado, foram a conformidade dos produtos produzidos de acordo com as condições dos clientes e a versatilidade do fluxo diante das mudanças dos padrões.
Mapeamento de tecnologias relacionadas à geração de bioprodutos a partir do tratamento de efluentes por microalgas
(2023-06-26) Pinto, Mariana do Carmo; Dias, Tarley Almeida Costa
A geração de bioprodutos microalgais combinada com o tratamento de efluentes é uma oportunidade econômica e ambientalmente vantajosa, uma vez que as microalgas possuem um elevado potencial biotecnológico e capacidade de reduzir a carga de poluentes em efluentes. Embora a biorremediação baseada em microalgas seja amplamente discutida na literatura científica como uma alternativa promissora, há poucos estudos que abordam os avanços mercadológicos e tendências tecnológicas. Assim, este estudo tem como objetivo mapear tecnologias voltadas para tratamentos de efluentes por microalgas e exploração de seus bioprodutos. A busca foi realizada no banco de dados Espacenet, partindo da combinação dos termos "Microalgae", "Biomass" e "Wastewater" no título ou resumos dos documentos, resultando em 102 documentos. A integração dos dados obtidos permitiu concluir que a maioria das inovações voltadas para o tratamento de efluentes por microalgas foi dominada pela China, uma vez que esses países contam com incentivos governamentais para desenvolvimento tecnológico e avanços científicos. Esgoto doméstico e efluentes industriais e agrícolas, lideraram a participação nas tecnologias. No entanto, a utilização de efluentes danosos ainda são incipientes. Além disso, identificou-se a prioridade pela recuperação da biomassa celular e o déficit na integração de processo, visando a investigação e extração de outros bioprodutos.
Eficiência operacional e geração de energia: uma análise de como a revisão dos critérios de rateio impactam o custo operacional do turbogerador condensante em uma indústria petroquímica
(2022-12-06) Guimarães, Matheus do Vale
Revisar critérios de custos torna-se cada vez mais importante para determinar o custo real de qualquer processo haja vista a necessidade atual do setor industrial brasileiro em reduzir gastos e aumentar as vendas. A autogeração de energia elétrica tem um papel fundamental na viabilidade econômica de qualquer processo industrial, porém diferentemente de outros sistemas não podem ser armazenadas, havendo assim, a necessidade do equilíbrio entre a oferta e demanda. O presente estudo de caso tem como objetivo revisar os critérios de rateio dos custos de operação do turbogerador condensante. A revisão apresenta novos métodos para aplicação do custo de operação com o objetivo de atender as necessidades econômicas da empresa.
Absorção e o Calculo da Coluna de recheio
(2022-12-06) Santana, Jonatas Tavares de Freitas; Santos, Cleissie Drienie Nunes Pereira dos
O presente trabalho tem como objetivo realizar uma análise do processo de absorção e dimensionamento de uma torre de recheio. Desta forma serão abordados os conceitos de equilíbrio líquido-gás, os números de estágios teóricos, desenvolvimento dos balanços de massa, equação da linha de operação e equação de Kremser, culminando na equação da altura da coluna de recheio para operação e projeto industrial. Neste trabalho foi realizado um esO presente trabalho tem como objetivo realizar uma análise do processo de absorção e dimensionamento de uma torre de recheio. Desta forma serão abordados os conceitos de equilíbrio líquido-gás, os números de estágios teóricos, desenvolvimento dos balanços de massa, equação da linha de operação e equação de Kremser, culminando na equação da altura da coluna de recheio para operação e projeto industrial. Neste trabalho foi realizado um estudo sobre os conceitos de absorção, colunas de pratos e recheios e equilíbrio de fases e sobre o dimensionamento da coluna de recheio e em decorrentes projetos de pesquisas relacionados ao tema. tudo sobre os conceitos de absorção, colunas de pratos e recheios e equilíbrio de fases e sobre o dimensionamento da coluna de recheio e em decorrentes projetos de pesquisas relacionados ao tema.
Dimensionamento de vaso separador flash vertical
(2022-12-11) Rocha, Marianna; Esquivel, Larissa
A destilação flash é um método de separação de grande aplicabilidade na indústria. Este processo consiste em separar dois ou mais componentes que possuam pontos de ebulição distintos. O presente artigo possui natureza de pesquisa exploratória de abordagem qualitativa. Foi desenvolvido no formato de revisão bibliográfica, com o objetivo de apresentar uma análise do funcionamento de uma coluna de destilação bem como o funcionamento e dimensionamento de um vaso separador flash vertical. Em seguida, será apresentado um exemplo do dimensionamento de um vaso flash vertical. O dimensionamento correto do vaso separador tem alta relevância tanto na confiabilidade do equipamento quanto na eficiência da separação das fases líquido e vapor, tendo grande influência sobre os processos posteriores.
Aumento de performance na linha de processos em uma indústria de café a partir do indicador global OEE
(2022-12-07) Cruz, Eric; Caldas, Vidya
As ferramentas de melhoria contínua ganham cada vez mais espaço na indústria, como uma estratégia para garantir a competitividade das empresas. A Manutenção Produtiva Total (TPM) e a Eficiência Global do Equipamento (OEE) são ferramentas utilizadas a fim de atingir o máximo potencial dos equipamentos e a manutenção da performance. Nesse sentido, o presente artigo tem como objetivo aplicar esses conceitos para a melhoria do indicador OEE da linha de operação de torrefação em uma indústria de café, a partir da investigação de falhas em pontos críticos do processo. Para tanto, foi utilizada uma abordagem sinérgica entre o indicador OEE e os métodos de análise e redução de perdas, a saber: Diagrama de Ishikawa (6M) e Análise de Causa Raiz (RCA). Por conseguinte, foi obtido um incremento de 31% no valor do OEE do torrador, representando um ganho de produção mensal de 42,402 quilos de café produzido e um retorno de 455 minutos na disponibilidade do equipamento.
Dimensionamento de Vaso Separador Flash Vertical
(2022-12-06) Esquivel, Larissa dos Santos de Oliveira; Souza, Marianna Rocha Santos de
A destilação flash é um método de separação de grande aplicabilidade na indústria. Este processo consiste em separar dois ou mais componentes que possuam pontos de ebulição distintos. O presente artigo possui natureza de pesquisa exploratória de abordagem qualitativa. Foi desenvolvido no formato de revisão bibliográfica, com o objetivo de apresentar uma análise do funcionamento de uma coluna de destilação bem como o funcionamento e dimensionamento de um vaso separador flash vertical. Em seguida, será apresentado um exemplo do dimensionamento de um vaso flash vertical. O dimensionamento correto do vaso separador tem alta relevância tanto na confiabilidade do equipamento quanto na eficiência da separação das fases líquido e vapor, tendo grande influência sobre os processos posteriores.
Avaliação do impacto da alteração da borracha sintética Ski-3 cis-isopreno pela borracha natural STR 20 nas propriedades físicas do composto do pneu
(2022-12-10) Santos, Emilly; Mendonça, Milena
O processo de fabricação do pneu se inicia na misturação, onde o polímero, principal componente, é misturado a diversos outros insumos, como negro de fumo, óleos e ativadores. A empresa X (nome fictício utilizado para manter as informações em sigilo), apresentava em seu portfólio de matéria-prima a borracha sintética SKI- 3 cis-isopreno, a qual representava 20% da composição do composto A (nome fictício utilizado para manter em sigilo os dados da empresa X), utilizado como base de piso. Com a intensificação da guerra Rússia-Ucrânia em 2022, a importação da borracha russa SKI-3 foi interrompida, tornando necessário a substituição da mesma pela NR STR 20. Através da realização de testes laboratoriais referentes à viscosidade, reometria, dureza e resiliência, foi possível obter a variação das propriedades analisadas e gerar gráficos com os valores coletados durante o período de outubro de 2021 a outubro de 2022. Assim, pôde-se comprovar que a alteração do polímero não gerou impacto para a qualidade e performance do composto, visto que todas as propriedades do produto ficaram dentro da tolerância especificada.
Alterações no sabor do refrigerante ocasionadas por variações no processo produtivo
(2022-12-08) Fernandes, Thiago
O refrigerante é uma bebida gaseificada com grande consumo no mundo, com mais de 835 fabricantes e 3.500 marcas registradas no Brasil. Este estudo relaciona as alterações no sabor do refrigerante com as etapas do processo de produção da bebida, identificando quais os controles e medidas necessárias para evitar as modificações degustativas, o estudo foi realizado utilizando conceitos obtidos através da literatura da engenharia de alimentos, versando sobre os tipos de análises sensoriais e a sua finalidade na indústria, e da engenharia química sobre a produção de bebidas carbonatadas. Também foi realizado o estudo em campo com visitação a uma empresa produtora de refrigerante para consolidar a pesquisa literária e aprofundar na realidade industrial. Como resultado, foi possível descrever os principais defeitos encontrados pelas equipes de degustadores: gosto de melaço, baixa intensidade no sabor e baixo índice de gás carbônico, assim como as etapas no processo produtivo que geram cada defeito. Por fim, evidenciou-se que as indústrias alimentícias principalmente a de bebidas devem ter controles rígidos em etapas chaves para garantir o melhor produto para o consumidor e a redução de custos com produtos inadequados ao mercado.
Prospecção Tecnológica da Aplicação da Produção de Ácido Hialurônico por Streptococcus zooepidemicus
(2022-12-10) Araújo, Laíse
O ácido hialurônico (AH) é um polissacarídeo de grande desenvolvimento biotecnológico e apresenta diversas aplicações nos setores médico, farmacológico e de cosméticos. Procedimentos envolvendo sua obtenção através de microrganismos têm ganhado destaque, principalmente envolvendo o Streptococcus zooepidemicus, uma bactéria em que se encontram melhores rendimentos, eficiência, redução de riscos associados e diminuição do custo de produção em relação ao AH de fontes animais. Levando estes aspectos em consideração, foi realizada uma prospecção tecnológica da aplicação da produção do ácido hialurônico a partir da rota microbiana usando o S. zooepidemicus. A área de aplicação mais explorada foi a química, com foco nas metodologias para síntese do AH, porém o destino dessa substância produzida se sobressaiu no setor de cosméticos. A China predominou no deposito de patentes com 56%, assim como o Japão (24%) e República da Coréia (9%). A evolução dessa tecnologia foi analisada entre os anos de 1984 e 2022, havendo os picos de patentes em 1986 e 2013. Por fim, percebeu-se que as empresas e corporações dominaram nos estudos de patentes, sendo responsáveis por 66%. Essa tecnologia já é classificada madura, porém continua relevante e com espaço para aprimoramentos.
Filtração e o dimensionamento de um filtro prensa
(2022-12-06) Cazumbá, Nadson; Nascimento, Ianê Ellen
O presente trabalho tem como objetivo realizar a análise do processo de filtração e o dimensionamento de um filtro prensa. Desta forma, é apresentado o desenvolvimento das equações de balanço, equação geral da filtração, culminando na equação do filtro prensa para projeto piloto e o scale up para um projeto industrial. O estudo é baseado nos conceitos de filtração, diagramas e equações de balanço. Por fim, considera-se que este trabalho poderá auxiliar na aprendizagem do estudo de caso, no dimensionamento e aplicação de filtro tanto em escala piloto, quanto industrial, assim como futuras pesquisas relacionadas ao tema.
Aumento de performance na linha de processos em uma indústria de café a partir do indicador global OEE
(2022-12-07) Cruz, Eric; Caldas, Vidya
As ferramentas de melhoria contínua ganham cada vez mais espaço na indústria, como uma estratégia para garantir a competitividade das empresas. A Manutenção Produtiva Total (TPM) e a Eficiência Global do Equipamento (OEE) são ferramentas utilizadas a fim de atingir o máximo potencial dos equipamentos e a manutenção da performance. Nesse sentido, o presente artigo tem como objetivo aplicar esses conceitos para a melhoria do indicador OEE da linha de operação de torrefação em uma indústria de café, a partir da investigação de falhas em pontos críticos do processo. Para tanto, foi utilizada uma abordagem sinérgica entre o indicador OEE e os métodos de análise e redução de perdas, a saber: Diagrama de Ishikawa (6M) e Análise de Causa Raiz (RCA). Por conseguinte, foi obtido um incremento de 31% no valor do OEE do torrador, representando um ganho de produção mensal de 42,402 quilos de café produzido e um retorno de 455 minutos na disponibilidade do equipamento.
Filtração e o dimensionamento do filtro prensa
(2022-12-06) Nascimento, Ianê Elen; Cazumbá, Nadson
O presente trabalho tem como objetivo realizar a análise do processo de filtração e o dimensionamento de um filtro prensa. Desta forma, é apresentado o desenvolvimento das equações de balanço, equação geral da filtração, culminando na equação do filtro prensa para projeto piloto e o scale up para um projeto industrial. O estudo é baseado nos conceitos de filtração, diagramas e equações de balanço. Por fim, considera-se que este trabalho poderá auxiliar na aprendizagem do estudo de caso, no dimensionamento e aplicação de filtro tanto em escala piloto, quanto industrial, assim como futuras pesquisas relacionadas ao tema.

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