Commit 925edb
2025-03-10 11:28:33 Raquel Alves: Added attachment(s): oleostermicos.md.| /dev/null .. Utilidades industriais/oleostermicos.md | |
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| + | > Departamento de Engenharia |
| + | > Química<img src="./y13lyqai.png" style="width:2.25in;height:1.26528in" /> |
| + | > |
| + | > <img src="./obojqm5p.png" |
| + | > style="width:0.99167in;height:0.99514in" />Integração e Intensificação |
| + | > de Processos |
| + | |
| + | Catarina Crespo - 2020227045 |
| + | |
| + | Gabriel Fileno - 2020218843 |
| + | |
| + | > **Óleos** **Térmicos** |
| + | > |
| + | > Podemos considerar um óleo térmico, todo e qualquer fluido que num |
| + | > determinado sistema cumpra o papel de condutor de energia térmica |
| + | > desde a fonte produtora (caldeira ou aquecedor, por exemplo) até aos |
| + | > pontos de consumo. Os óleos térmicos podem ser baseados em diferentes |
| + | > compostos, tais como hidrocarbonetos, glicóis, silicones e fluídos |
| + | > minerais.\[1\] |
| + | > |
| + | > Os óleos térmicos são tecnicamente compostos por propriedades de |
| + | > aquecimento especificas e podem ser minerais ou sintéticos, dependendo |
| + | > da sua aplicação e principalmente da temperatura de operação desejada. |
| + | > \[1\] |
| + | > |
| + | > **Óleos** **Térmicos** |
| + | > |
| + | > **Sintéticos** |
| + | |
| + | Obtidos através de uma modificação química que fornece ao fluido alta |
| + | durabilidade, eficiência nas trocas térmicas e viscosidade precisa, alta |
| + | resistência à corrosão e oxidação, diminuindo a frequência de |
| + | manutenção, favorecendo as indústrias. |
| + | |
| + | > **Minerais** |
| + | |
| + | Obtidos pela refinação do petróleo, onde são misturados diferentes tipos |
| + | de substâncias e aditivos. É utilizado na maioria das indústrias, a |
| + | suamaior vantagem é opreço. Estes têm maiores benefícios na sua |
| + | eficiência como lubrificantes. |
| + | |
| + | > Ambos servempara transferirenergia térmica emaplicações ou |
| + | > processosonde são necessárias elevadas temperaturas. De uma forma |
| + | > geral, consegue-se atingir altas temperaturas (aproximadamente 400 º |
| + | > C) quando se utiliza óleo térmico de origem sintética e esta medida |
| + | > não compromete a estabilidade térmica do fluido.\[1\] |
| + | > |
| + | > Os óleos térmicos atualmente usados como fluidos de transferência de |
| + | > calor apresentam algumas limitações, entre as quais, a sua degradação |
| + | > a temperaturas muito elevadas (maiores que 400ºC) e os riscos |
| + | > ambientais associados à sua utilização.\[2\] |
| + | > |
| + | > **Caldeiras** **a** **Óleo** **Térmico** |
| + | > |
| + | > As caldeiras a óleo térmico são responsáveis pela produção e |
| + | > transferência de calor de um processo industrial, apresentando |
| + | > eficiência, segurança, pouca mão de obra, custos mínimos e ainda a |
| + | > realização de operações automáticas. \[3\] |
| + | > |
| + | > **Figura** **1.** Caldeira de óleo térmico.\[3\] |
| + | > |
| + | > As caldeiras a óleo térmico são responsáveis pela produção e |
| + | > transferência de calor através do processo de radiação e convecção. |
| + | > \[3\] |
| + | > |
| + | > 1 29 de fevereiro de 2024 |
| + | > |
| + | > Departamento de Engenharia Química |
| + | > |
| + | > <img src="./vyc2esqx.png" |
| + | > style="width:0.99167in;height:0.99514in" />Integração e Intensificação |
| + | > de Processos |
| + | |
| + | Catarina Crespo - 2020227045 |
| + | |
| + | Gabriel Fileno - 2020218843 |
| + | |
| + | > **Tabela** **1.** Processo de radiação *versus* processos de |
| + | > convecção.\[3\] |
| + | > |
| + | > **PROCESSO** **DE** **RADIAÇÃO** **PROCESSO** **DE** **CONVECÇÃO** |
| + | |
| + | || |
| + | || |
| + | || |
| + | || |
| + | || |
| + | |
| + | > Uma caldeira de óleo térmico é composta por várias partes. Elas |
| + | > são:\[3\] |
| + | > |
| + | > \- Sistema de alimentação: alimenta o combustível na caldeira; |
| + | > |
| + | > \- Câmara de combustão: ocorre a queima do combustível; |
| + | > |
| + | > \- Aquecedor de óleo: aumenta a temperatura do óleo e transporta-o; |
| + | > |
| + | > \- Pré-aquecedor de ar e sistema de alimentação: dá uma quantidade |
| + | > excessiva de ar (mais propriamente oxigénio) para a combustão, |
| + | > garantindo a produção reduzida de cinzas e mantem a temperatura da |
| + | > câmara ideal; |
| + | > |
| + | > \- Sistema de tratamento de exaustão: trata os gases perigosos de |
| + | > exaustão emitidos pelo processo de queima; |
| + | > |
| + | > \- O método de coleta de cinzas: usa se um tanque de água para |
| + | > arrefecer as cinzas ainda quentes; |
| + | > |
| + | > \- Bomba de óleo circulante: movimentar o óleo do aquecedor para as |
| + | > linhas da fábrica e puxá-lo de volta para o aquecedor para continuar a |
| + | > aquecer; |
| + | > |
| + | > \- Sistema de tanque de óleo simples e tanque de óleo de expansão: |
| + | > armazena o óleo quando a caldeira necessita de reparo ou tratamento de |
| + | > limpeza. |
| + | > |
| + | > Um sistema de fluído térmico, também conhecido como sistema de óleo |
| + | > térmico, funciona em ciclo fechado. No caso do óleo, este recebe |
| + | > energia térmica, por exemplo num aquecedor ou numa caldeira, obtendo |
| + | > assim uma temperatura elevada. De seguida o óleo é então bombeado para |
| + | > os pontos consumidoresde energiae aí ocorre a trocatérmica, ou seja, |
| + | > aquece o processo em questão e as máquinas, e consequentemente a |
| + | > temperatura do óleo diminui. Por fim, após essa troca térmica o óleo |
| + | > retorna ao aquecedor e o ciclo retorna a funcionar da mesma |
| + | > maneira.\[1\] |
| + | > |
| + | > 2 29 de fevereiro de 2024 |
| + | > |
| + | > Departamento de Engenharia Química<img src="./14dxmze1.png" |
| + | > style="width:3.39514in;height:2.02486in" /> |
| + | > |
| + | > <img src="./c0vdxbx5.png" |
| + | > style="width:0.99167in;height:0.99514in" />Integração e Intensificação |
| + | > de Processos |
| + | |
| + | Catarina Crespo - 2020227045 |
| + | |
| + | Gabriel Fileno - 2020218843 |
| + | |
| + | > Em suma, o objetivo de um sistema com óleo térmico é proporcionar a |
| + | > geração e condução adequada de calor dentro das condições |
| + | > especificadas no projeto de acordo com a necessidade do processo. |
| + | > \[3\] |
| + | > |
| + | > **Figura** **2.** Esquema representativo do circuito em ciclo fechado |
| + | > de um óleo térmico numa caldeira. |
| + | > |
| + | > **Escolha** **de** **um** **óleo** **térmico** **para** **uma** |
| + | > **caldeira** |
| + | > |
| + | > Primeiramente, devemos ter em conta as características do óleo térmico |
| + | > para depois decidir que fluido usar, sendo que existem várias |
| + | > propriedades que tornam o óleo térmico adequado para caldeiras de óleo |
| + | > térmico. \[3\] |
| + | > |
| + | > **Características** **do** **óleo** **térmico:** \[3\] |
| + | > |
| + | > **-** **Baixa** **viscosidade:** Óleos menos viscosos são mais leves e |
| + | > finos. Esta característica significa que estes aquecem mais |
| + | > facilmente, apresentando assim resultados mais eficientes. |
| + | > |
| + | > **-Aquecimento** **rápido:** O óleo tem de ter a capacidade de aquecer |
| + | > rapidamente, para economizar o tempo e aumentar a taxa de produção. |
| + | > |
| + | > **-** **Facilidade** **de** **transferência** **de** **calor:** O óleo |
| + | > deve apresentar uma alta taxa de transferência de calor para |
| + | > transferir o calor para as linhas de fábrica facilmente. |
| + | > |
| + | > **-** **Baixa** **potência** **de** **vapor:** Baixo poder de vapor |
| + | > significa menos expansão e aumento do óleo. Isso salvará o sistema de |
| + | > explosões. |
| + | > |
| + | > **-** **Baixa** **reatividade** **química:** O óleo térmico deve |
| + | > apresentar baixa taxa de reatividade química para que não haja |
| + | > qualquer reação química dentro da caldeira de óleo térmico. |
| + | > |
| + | > **-** **Menos** **explosivo:** Os óleos térmicos devem ser menos |
| + | > explosivos para evitar incêndios no interior da caldeira. |
| + | > |
| + | > **-** **Eficiência** **de** **custos:** Todas as empresas desejam ter |
| + | > lucro, portanto o petróleo deve ser económico. |
| + | > |
| + | > **-** **Arrefecimento** **rápido:** O óleo térmico deve libertar |
| + | > facilmente calor e arrefecer rapidamente para evitar excesso de |
| + | > temperatura dentro da caldeira, o que é perigoso. |
| + | > |
| + | > 3 29 de fevereiro de 2024 |
| + | > |
| + | > Departamento de Engenharia Química<img src="./daog1zyx.png" |
| + | > style="width:3.77431in;height:1.97153in" /> |
| + | > |
| + | > <img src="./lka4u3yq.png" |
| + | > style="width:0.99167in;height:0.99514in" />Integração e Intensificação |
| + | > de Processos |
| + | |
| + | Catarina Crespo - 2020227045 |
| + | |
| + | Gabriel Fileno - 2020218843 |
| + | |
| + | > **Razões** **pelas** **quais** **o** **óleo** **térmico** **é** |
| + | > **melhor** **que** **o** **vapor** **para** **aquecimento** |
| + | > **industrial** |
| + | > |
| + | > Os óleos térmicos trabalham em altas temperaturas proporcionando a |
| + | > máxima troca de calor, estes são os mais confiáveis para decidir a |
| + | > temperatura da caldeira, mantendo as temperaturas uniformes e produzem |
| + | > uma ótima troca de calor. Para além disso, os óleos térmicos |
| + | > apresentam menor pressão do que o vapor, o que significa que é menos |
| + | > provável que explodam.\[3\] |
| + | > |
| + | > Dentro da área da energia solar, os óleos térmicos limitam a |
| + | > temperatura de entrada de vapor a 390ºC, limitando assim a eficiência |
| + | > das turbinas de vapor. Nesta área, estão a ser estudadas alternativas |
| + | > viáveis, como sais fundidos, gases pressurizados e sistemas de |
| + | > água/vapor, sendo que cada um apresenta as suas próprias vantagens e |
| + | > desvantagens.\[2\] Há uma crescente preocupação com a |
| + | > sustentabilidade, levando ao desenvolvimento de óleos térmicos mais |
| + | > ecológicos e sustentáveis. |
| + | > |
| + | > **Mercado** **de** **óleos** **térmicos** |
| + | > |
| + | > O mercado de óleos térmicos está inserido no mercado maior de fluidos |
| + | > de transferência de calor. Este segundo, gerou aproximadamente 11,06 |
| + | > mil milhões de dólares em 2023, com os óleos térmicos a representarem |
| + | > uma fatia de cerca de um terço deste valor.\[4\] |
| + | > |
| + | > <img src="./wqxfcl0v.png" |
| + | > style="width:3.67847in;height:1.91875in" />**Figura** **3.** Mercado |
| + | > de fluidos de transferência de calor.\[4\] |
| + | > |
| + | > Este tipo de fluidos são usados por uma diversidade imensa de |
| + | > indústrias, com a indústria de gás e óleo a gerar 22,2% da receita. |
| + | > Outras indústrias com uma fatia significativa são a indústria química, |
| + | > alimentar, plásticos, farmacêutica, entre outras.\[4\] |
| + | > |
| + | > **Figura** **4.** Mercado global de fluidos de transferência de calor, |
| + | > áreas de aplicação.\[4\] |
| + | > |
| + | > 4 29 de fevereiro de 2024 |
| + | > |
| + | > Departamento de Engenharia Química<img src="./0yeo24wx.png" |
| + | > style="width:3.78056in;height:1.975in" /> |
| + | > |
| + | > <img src="./ezow1t52.png" |
| + | > style="width:0.99167in;height:0.99514in" />Integração e Intensificação |
| + | > de Processos |
| + | |
| + | Catarina Crespo - 2020227045 |
| + | |
| + | Gabriel Fileno - 2020218843 |
| + | |
| + | > O mercado de fluidos de transferência de calor e, consequentemente, o |
| + | > de óleos térmicos, está presente nos quatro cantos do mundo, no |
| + | > entanto, 47,9% da receita gerada provém diretamente do Pacífico |
| + | > Asiático, região que inclui o oriente e sul asiático e a Oceânia. |
| + | > Sendo assim, as especificidades deste mercado irão ter um papel |
| + | > fundamental na utilização e estudo de óleo térmicos.\[4\] |
| + | > |
| + | > **Figura** **5.** Mercado de fluidos de transferência de calor, região |
| + | > de maior receita gerada.\[4\] |
| + | > |
| + | > As empresas chave deste setor incluem a Huntsman Corporation, |
| + | > Dynalene, Phillips 66, Cheveron, GJ Chemical, Valvoline etc.\[4\] |
| + | > |
| + | > Estas empresas chave estão a implementar uma série de estratégias de |
| + | > investimentos onde está incluído o investimento da Valvoline, em |
| + | > setembro de 2023, numa fábrica europeia destes fluidos como forma de |
| + | > expandir o seu portefólio de clientes e de produtos.\[4\] |
| + | > |
| + | > **Referências** |
| + | > |
| + | > \[1\] – Fluido térmico. Consulta online a 16 de fevereiro de 2024 em: |
| + | > [<u>https://www.isen.com.br/o-que-e-fluido-termico/</u>](https://www.isen.com.br/o-que-e-fluido-termico/) |
| + | > |
| + | > \[2\] - Eduardo Zarza Moya, Chapter 7 - Parabolic-trough concentrating |
| + | > solar power systems, (2021) Consulta online a 22 de fevereiro de 2024 |
| + | > em: |
| + | > [<u>https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819970-1.00009-8.</u>](https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819970-1.00009-8) |
| + | > |
| + | > \[3\] – Oléo térmico e caldeiras de óleo térmico. Consulta online a 17 |
| + | > de fevereiro de 2024 em: |
| + | > [<u>https://www.yxboiler-factory.com/pt/the-thermal-oil-boilers/</u>](https://www.yxboiler-factory.com/pt/the-thermal-oil-boilers/) |
| + | > |
| + | > \[4\] – Mercado de fluidos de transferência de calor. Consulta online |
| + | > a 23 de fevereiro de 2024 em: [<u>Heat Transfer Fluids Market Size And |
| + | > Share Report, 2030 |
| + | > (grandviewresearch.com)</u>](https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/heat-transfer-fluids-market) |
| + | > |
| + | > 5 29 de fevereiro de 2024 |