Simulação do processo de fabricação do bicarbonato de sódio

Abstract

RESUMO: O Sulfato de sódio é um reagente muito promissor para a produção do bicarbonato de sódio, apesar de estudos sobre essa rota, algumas informações carecem na literatura, abrindo assim possibilidades de aperfeiçoamento para a rota. O Presente trabalho buscou estudar a água-mãe do processo e apontar alternativas para que a água presente nesta solução possa ser recuperada e ser analisada a possibilidade de reciclo da mesma. Foram adotadas duas metodologias principais, a evaporação de água sem atingir o ponto de saturação da água-mãe e a evaporação passando do ponto de saturação. Para a primeira metodologia utilizou-se a destilação Flash, para retirar componentes indesejados, seguido de um processo de evaporação. A segunda metodologia foi estudada por meio da cristalização de sais, para isso, utilizou-se cristalizadores. O estudo foi realizado com o programa Aspen Plus®. Verificou-se que o programa consegue representar a rota desejada, além de possuir ferramentas que adequadas para a realização da metodologia proposta. Percebeu-se que foi possível a retirada de 23,89% de água da solução de água-mãe, e que não era vantajoso a utilização de mais do que um Flash ou evaporadores de múltiplo efeitos, infere-se assim que não é adequado pensar em retirar água dessa solução sem que haja a precipitação de algum sal. Para o estudo de cristalização, percebeu-se que assim como indicado na literatura, a solução de água-mãe possui sulfato de amônio dissolvido para ser cristalizado, no entanto, foi necessário primeiro a precipitação do sulfato de sódio, que ainda estava em excesso na solução, na cristalização do sulfato de sódio foi possível a retirada de 85,62% de vapor da solução de água-mãe, contendo água, amônia e dióxido de carbono, deste modo infere-se que a possibilidade de reciclo desta corrente ao processo

ABSTRACT: Sodium sulfate is a very promising reagent for the production of sodium bicarbonate, despite studies on this route, some information is lacking in the literature, thus opening possibilities for improvement of the route. The present work sought to study the mother water of the process and point out alternatives so that the water present in this solution can be recovered and the possibility of recycling it can be analyzed. Two main methodologies were adopted, the evaporation of water without reaching the saturation point of the mother water and the evaporation beyond the saturation point. For the first methodology, Flash distillation was used to remove unwanted components, followed by an evaporation process. The second methodology was studied by means of salt crystallization, for which crystallizers were used. The study was conducted with the Aspen Plus® program. It was found that the program is able to represent the desired route, in addition to having tools that are suitable for the realization of the proposed methodology. It was realized that it was possible to remove 23.89% of water from the mother water solution, and that it was not advantageous to use more than one Flash or multiple effect evaporators, thus it is inferred that it is not appropriate to think of removing water from this solution without the precipitation of some salt. For the crystallization study, it was noticed that as indicated in the literature, the mother water solution has dissolved ammonium sulfate to be crystallized, however, it was first necessary to precipitate the sodium sulfate, which was still in excess in the solution, in the crystallization of the sodium sulfate it was possible to remove 85.62% of steam from the mother water solution, containing water, ammonia and carbon dioxide, from this It is inferred that the possibility of recycling this current to the process