Ciclo de Rankine

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Durante muitos anos, essa substância foi obtida unicamente pela destilação da madeira a seco e na ausência de ar, o que tornou o metanol conhecido como álcool de madeira. Hoje, a substância é obtida sinteticamente a partir do monóxido de carbono (processo carboquímico) ou por oxidação controlada do metano (processo petroquímico).

A principal aplicação do metanol é como solvente em inúmeras reações industriais, além de ser muito útil na produção de polímeros sintéticos, como, por exemplo, o plástico e a fórmica. Também, se utiliza o metanol na extração de óleos vegetais e animais; no preparo de vitaminas, hormônios e colesterol; e na obtenção do MTBE (éter metílico-terciobutílico), substância usada para aumentar aoctanagem da gasolina, especialmente nos Estados Unidos. Na produção do biodiesel, o metanol é usado na transesterificação da gordura. Esse composto também pode ser utilizado como combustível em motores a explosão, como é o caso dos aeromodelos e alguns carros de corrida.

Já há algum tempo, no Brasil, o metanol foi empregado como combustível de veículos e como aditivo da gasolina, substituindo o etanol. No entanto, sua utilização como combustível apresenta algumas inconveniências: é altamente corrosivo a aços, possui um elevado grau de toxidez e de inflamabilidade e, em caso de incêndio, produz chamas quase invisíveis, o que dificulta a ação de apagar o fogo. Por outro lado, o metanol é um importante substituto da gasolina, porque sua combustão é mais completa, o que diminui os níveis de poluição atmosférica, além de não produzir óxidos de enxofre.

De todos os álcoois, o metanol é o mais tóxico: sua dose letal é de 0,07 gramas por Kg de massa corporal, o que quer dizer que meia colher de sopa de metanol é suficiente para provocar a morte de um indivíduo de 60 kg. Prova disso são as 40 pessoas que morreram em Salvador (BA), no ano de 1999, após consumirem uma cachaça contaminada com metanol.

Dependendo da dose ingerida, pode-se reverter um quadro de intoxicação por metanol através da ingestão do etanol. Por isso, antigamente, as pessoas intoxicadas eram orientadas a consumir bebidas alcóolicas, uma vez que, o etanol ali presente se une muito facilmente ao ácido fórmico, que é o principal produto do metabolismo do metanol, facilitando sua excreção. Atualmente, já existem medicamentos contra a intoxicação por metanol, ficando vedada a utilização de bebidas alcóolicas.

- OBJETIVOS

Explicar o ciclo Rankine, comparar diferentes métodos de calcular a eficiência, potencia e balanço de massa dentro do ciclo Rankine e aplicar os fundamentos da termodinâmica para o líquido metanol.

4. MÉTODOS UTILIZADOS

Para a realização desse estudo, utilizamos os softwares CICLORANKINE e CATT.

- PROCEDIMENTOS

De posse do software CICLORANKINE e das informações do líquido metanol fornecidas, organizou-se os dados no mesmo e colocou-se em processamento a fim de obter os resultados para comparação com os resultados obtidos manualmente com auxilio do CATT. Com ambos resultados foi possível análise e comparação dos resultados.

Dados Fornecidos Líquido Metanol:

Tentrada = 25°c ne=85%

Tsaída = 45°c ni,t=90%

P1=11.50 mpa ngerada=85%

p2 = 11,30 mpa ni,b=85%

T1= 550°c Wgerador= 1000 kw

T2= 530°

P3=2,3 mpa

X1=91%

6.RESULTADOS E DISCUSSÕES

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Figura 2. Resultados do CICLORANKIN

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Figura 3. Dados e resultados do CICLORANKIN

Pelo CATT

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Saída da caldeira (1) Entrada da turbina(2) Saída da Turbina (3)

P1= 11,5 MPa P2= 11,3 Mpa P3= 11,5 MPa

T1= 550°C T2=530º C S3=S4=2,514

S1= 6,677 S2= 6,624 h3= 952,7

h1= 3486 h2= 3436

Entrada da bomba (4) Entrada no condensador (5)

P4= 2,3 MPa P5=P4=2,3 MPa

T= 91% S5=S1=6,677

S4= 2,514 h5=3007

h4=941,8

Balanço de massa Qentra= 2,84 (h1-h5)

Qentra=2,84 (3486 - 3007)[pic 22]

Qentra = 1360,36[pic 24][pic 25][pic 23]

Calor linha 1-2 Qsai= 2,84 ( h3- h4) Qsai= 2,84 ( 952,7 - 941,8)[pic 27][pic 26]

2,84 (3486-3436) Q sai= 30, 956[pic 29][pic 28]

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1360,36 - 30,956 [pic 35][pic 36][pic 33][pic 34]

1329,404 kw [pic 37][pic 38]

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CATT

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Figura 4. Dados e resultados do CATT

6. CONCLUSÃO

O trabalho mostra de forma simples, os resultados, devido a sua grande coerência com a teoria exposta na literatura de base e dos ensinamentos fornecidos no curso de Termodinâmica Aplicada. Comparando os dados