Aplicações por Setor
Refrigeração para Indústria Química
Chillers e termorreguladores para processos químicos e áreas classificadas
Sistemas de refrigeração e controle térmico para indústria química. Temperatura de -20°C a +150°C com precisão de ±0,5°C. Equipamentos para áreas classificadas (Ex d/Ex e), materiais em inox 316L resistentes à corrosão. Soluções para reações exotérmicas, destilação, cristalização e processos críticos.
Falar com EspecialistaEspecificações Técnicas
Requisitos do Processo
Remoção de calor em reações de polimerização, oxidação, neutralização e sulfonação. A velocidade de remoção de calor controla a taxa de reação e a segurança do processo.
Fornecimento de calor para reações que absorvem energia, como craqueamento e desidrogenação.
Condensadores e referverdores para colunas de destilação. Controle preciso é essencial para separação eficiente de componentes.
Controle de rampa de resfriamento para formação de cristais uniformes. A taxa de resfriamento determina o tamanho e pureza dos cristais.
Controle térmico crítico para peso molecular, distribuição e propriedades do polímero. Reações altamente exotérmicas exigem alta capacidade de refrigeração.
Climatização de tanques e almoxarifados de matérias-primas para manter estabilidade e segurança.
Ambiente climatizado para equipamentos eletrônicos, sistemas SCADA e operadores.
Ambiente controlado para análises físico-químicas e instrumentação analítica.
Análise Técnica
Engenharia Térmica para Processos Químicos
A indústria química apresenta alguns dos desafios mais complexos em controle térmico industrial. Reações químicas são frequentemente acompanhadas de liberação ou absorção de calor, e o controle preciso da temperatura é fundamental para segurança, qualidade do produto e eficiência do processo.
Tipos de Processos e Requisitos Térmicos
Cada tipo de processo químico possui requisitos específicos de controle térmico:
| Processo | Característica Térmica | Requisito de Controle |
|---|---|---|
| Polimerização | Altamente exotérmica | Remoção rápida de calor, ±0,5°C |
| Neutralização | Exotérmica | Controle de temperatura máxima |
| Cristalização | Resfriamento controlado | Rampa de resfriamento precisa |
| Destilação | Aquecimento e condensação | Temperatura estável no condensador |
| Fermentação | Exotérmica moderada | Faixa estreita de temperatura |
Segurança em Processos Químicos
A segurança é prioridade absoluta na indústria química. Sistemas de refrigeração para esta indústria devem considerar:
- Áreas Classificadas: Equipamentos certificados Ex d (à prova de explosão) ou Ex e (segurança aumentada) para zonas com atmosferas explosivas
- Runaway Reactions: Capacidade de refrigeração de emergência para controlar reações descontroladas
- Materiais Compatíveis: Seleção de materiais resistentes aos produtos químicos do processo
- Redundância: Sistemas de backup para garantir continuidade do controle térmico
- Intertravamentos: Integração com sistemas de segurança da planta (SIS)
Fluidos de Transferência de Calor
A escolha do fluido de transferência de calor depende da faixa de temperatura e do processo:
- Água: 5°C a 90°C - Maior eficiência, menor custo, ideal para a maioria das aplicações
- Água/Glicol: -20°C a 90°C - Para temperaturas abaixo de 5°C, com proteção anticongelante
- Óleo Térmico: -20°C a 350°C - Para temperaturas acima de 90°C ou processos que exigem aquecimento e resfriamento
- Salmoura: -40°C a 0°C - Para aplicações criogênicas moderadas
Dimensionamento de Sistemas
O dimensionamento correto considera múltiplos fatores:
- Calor de reação (kJ/mol ou kW)
- Velocidade de reação e tempo de ciclo
- Área de troca térmica disponível no reator
- Coeficiente global de transferência de calor (U)
- Diferença de temperatura logarítmica média (LMTD)
- Margem de segurança para picos de demanda
A Helioterm realiza estudos detalhados de processo para dimensionamento preciso, garantindo capacidade adequada sem superdimensionamento.
Desafios do Setor
Controle de temperatura em reações químicas que liberam calor intenso. A capacidade de refrigeração deve ser suficiente para manter a temperatura mesmo em condições de pico, evitando runaway reactions.
Manutenção de temperaturas precisas em condensadores de colunas de destilação. Variações afetam a eficiência de separação e a pureza do produto.
Controle térmico para processos de cristalização e precipitação. A taxa de resfriamento determina o tamanho, forma e pureza dos cristais formados.
Refrigeração de reatores com alta precisão para controle de qualidade do produto. Reatores batch exigem resposta rápida; contínuos exigem estabilidade.
Equipamentos devem ser certificados para operação em atmosferas potencialmente explosivas, atendendo normas ATEX/IECEx.
Ambientes químicos agressivos exigem materiais especiais como aço inox 316L, Hastelloy ou revestimentos especiais.
Sistemas de refrigeração devem integrar-se com SIS (Safety Instrumented Systems) e responder a comandos de emergência.
Processos batch geram variações significativas de carga térmica ao longo do ciclo, exigindo sistemas responsivos.
Nossas Soluções
Resfriamento de reatores e processos com alta capacidade térmica. Configurações com redundância N+1 para operação contínua.
Ver ProdutoControle preciso de temperatura em reatores e tanques com aquecimento e resfriamento. Faixa de -20°C a +150°C.
Ver ProdutoAquecimento e resfriamento combinados para processos que exigem variação de temperatura durante o ciclo.
Ver ProdutoAlta capacidade para plantas químicas de grande porte com operação contínua e baixa vibração.
Ver ProdutoClimatização de salas de controle, laboratórios e áreas administrativas com controle de umidade.
Ver ProdutoEquipamentos certificados Ex d/Ex e para operação em zonas com atmosferas explosivas.
Ver ProdutoNormas e Regulamentações
Benefícios para seu Negócio
Caso de Sucesso
Planta de Polímeros Especiais - Bahia
Projeto e implementação de sistema de refrigeração para 4 reatores de polimerização de 20 m³ cada. A solução incluiu 2 chillers de 300 TR com redundância, sistema de água gelada a 5°C, termorreguladores individuais para cada reator e integração com sistema de segurança da planta.
Aplicações Relacionadas
Explore outras aplicações para Aplicações por Setor
Pronto para otimizar seu processo?
Nossa equipe de engenheiros está pronta para desenvolver a solução ideal para sua aplicação.