Simulação de processos aplicada na utilização de resíduo sólido urbano para produção de uréia

Murta, Raphael Conde Pereira de Amorim

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/20475

Type:	Trabalho de conclusão de graduação
Title:	Simulação de processos aplicada na utilização de resíduo sólido urbano para produção de uréia
Author(s)/Inventor(s):	Murta, Raphael Conde Pereira de Amorim
Advisor:	Cavalcante, Raquel Massad
Co-advisor:	Young, André Ferreira
Co-advisor:	Bagajewicz, Miguel Jorge
Abstract:	Em paralelo ao crescimento da capacidade de produção global está a geração de resíduos, que também atinge altos valores conforme aumento do consumo. A gestão destes resíduos sempre se deu de forma a diminuir os custos do processamento e nunca se prospectou o lixo como ativo econômico de valor agregado. Existem atualmente diferentes frentes de pesquisa que visam desenvolver tecnologias para transformação de resíduos sólidos urbanos (RSU) em produtos aplicáveis na sociedade. Neste trabalho se faz o desenvolvimento preliminar de um processo de conversão de RSU em ureia sem incluir uma comparação com outras tecnologias. Para realização deste trabalho foram simulados os processos de gaseificação do RSU, Haber-Bosch para a produção de Amônia e Stamicarbon para produção de ureia. O software utilizado foi o Aspen Plus v.12. Os demais processos associados - a planta de separação de ar e a planta de produção de vapor - não foram simulados. Os custos de vapor e nitrogênio foram estimados com base nos preços aplicados no mercado. Foi utilizada uma fração real da quantidade de resíduo sólido urbano no município do Rio de Janeiro para estabelecer a vazão de entrada do processo. Uma vez que os processos foram dimensionados, foi realizado um estudo econômico simplificado para avaliar o custo de instalação e de operação da planta. Após a simulação se obteve uma vazão de 85500 kg/h de ureia, com valor de revenda de 0,774 US$/kg, garantindo um lucro líquido anual após taxas de 295.195.938 US$. O estudo econômico revelou custo de instalação da planta de 818.548.369 US$ e um custo de operação anual da planta de 219.595.489 US$, implicando em retorno do investimento em 10 anos. Visando avaliar a flexibilidade de produção da planta proposta foi também realizado um estudo econômico que indica preços para venda de produtos intermediários da produção de ureia. Esta revelou valores dentro dos praticados no mercado para hidrogênio e amônia ao se considerar indicadores econômicos semelhantes ao do cenário com venda apenas de ureia. E por fim foi comparada a quantidade de CO2 emitida por aterros sanitários à quantidade de CO2 emitida pela simulação realizada, como avaliação preliminar de impacto ambiental. Foi constatada uma redução relevante na emissão de CO2 em comparação com as emissões estudadas em aterros sanitários no estado do Rio de Janeiro e no mundo. Percebe-se também uma redução na área ocupada por resíduos em aterros sanitários que proporciona a extensão da vida útil destes locais sem alteração no plano inicial.
Keywords:	Simulação de processos Resíduos sólidos urbanos Gaseificação Impactos ambientais Aterros sanitários
Subject CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::TRATAMENTOS E APROVEITAMENTO DE REJEITOS
Production unit:	Escola de Química
Publisher:	Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date:	12-Jan-2022
Publisher country:	Brasil
Language:	por
Right access:	Acesso Aberto
Appears in Collections:	Engenharia Química

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
RCPAMurta.pdf		1.56 MB	Adobe PDF	View/Open

Show full item record Recommend this item View Statistics

Pantheon Institutional repository