O documento descreve o processo de síntese industrial da ureia, incluindo sua definição, propriedades, aplicações e os principais equipamentos e etapas do processo, como a fabricação do carbamato de amônia, decomposição, reciclagem e perolação.
2. Ana Caroline Silva A. José
Aniele Almeida S. Berenguer
Gregory R. Assis Canabrava
Jason Levy Reis De Souza
Perácio C. Contreiras Neto
Victor Said S. Sousa
Victória Benvenuto Cabral
APRESENTAÇÃO
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia
Departamento de Tecnologia Eletro-Eletrônica
Coordenação de Automação Industrial
Docente: Cláudio Reynaldo Barbosa
Disciplina: Equipamentos Industriais
Tema: Processo Industrial de Fabricação da Ureia
Turma: 5822 – Unidade II
Curso: Automação Industrial
DISCENTES
5. Compostos Proporção em peso (%)
Nitrogênio 46,4
Biureto 0,55
Água 0,25
Amônio Livre 0,008
Cinza 0,003
Ferro + Chumbo 0,003
A ureia é produzida no organismo através do
fígado. Propriedades Químicas
Fórmula Química CO(NH2)2
Grupo Funcional Amida
Composto Orgânico
Derivado Amônia (NH3)
Radical Acila (CO)
PH Básico
Resistente a: Esmagamento, impactos e abrasão
DEFINIÇÃO
Composição Química
Características Físicas
Propriedades Químicas
Produção de Ureia
(fígado X laboratório)
CO(NH2)2
NH2CONH2
Ureia sintetizada em laboratório, a partir do
aquecimento do Cianato de Amônio.
Ciclo da Ureia
O Ciclo da Ureia é a conversão de amônia em um cetoácido correspondente, neste
caso, a ureia.
Características Físicas
Estado físico (CNTP) Sólido
Ponto de Fusão 132°C – 135°C
Tonalidade Incolor
Solúvel em: Água e Álcool
Insolúvel em: Éter e Clorofórmio
6. Hilaire-Marin Rouelle
• Descobrimento (1773)
Torbern Olof Bergman
Antoine-Laurent Lavoisier
Jöns Jacob Berzelius
• Teoria da Força Vital
(Vitalismo)
Friedrich Wöhler
• Síntese do primeiro
composto orgânico
CONTEXTUALIZAÇÃO HISTÓRICA
9. No corpo humano a ureia tem a função de regular a quantidade de
água no corpo, mantendo o equilíbrio osmótico.
APLICAÇÕES BIOLÓGICAS
10. A ureia é utilizada em hidratantes e esfoliantes. A utilização de
compostos com ureia devem ser sobre prescrição médica de um
dermatologista.
APLICAÇÃO EM COSMÉTICO
11. Na Agricultura a ureia é utilizada como fertilizante nitrogenado.
Planta Saudável Carência de Nitrogênio
APLICAÇÕES AGRÍCOLAS
12. Industrialmente a ureia é utilizada na produção de resinas plásticas e
na dissolução de corantes.
A ureia é utilizada também como suplemento alimentar de bovinos e
caprinos.
APLICAÇÃO AGROPECUÁRIAAPLICAÇÃO INDUSTRIAL
15. FLUXOGRAMA DA PRODUÇÃO DE UREIA
Amoníaco (NH3)
Tanque
Amoníaco
Bomba
Autoclave
Dióxido de
Carbono
(CO2)
Solução de ureia;
Carbamato de amônio;
Gases Inalterados
Condensado
Vapor
Solução de ureia;
Gases dissolvidos Solução de ureia
Decomponedor2
Solução de carbamato de amônio
A
b
s
o
r
v
e
d
o
r
1
Soluçãorecickadadecarbamatodeamônio
Resfriador 2
CO2, NH3, H2O (g)
A
b
s
o
r
v
e
d
o
r
2
H2O
Carbamatodiluído
Carbamatodiluído
Amoníaco (líquido)
Amoníaco
Decomponedor1
CO2, NH3, H2O (g)
Resfriador
1
Resfriador 3
Amoníaco
(CO2)
Compressor
16.
17.
18. FLUXOGRAMA DA PRODUÇÃO DE UREIA
Fluxograma Simplificado para a maquete do processo de fabricação da ureia
19. EQUIPAMENTOS INDUSTRIAIS
Vasos de pressão, Bombas, Compressor, Autoclave,
Decomponedor, T. C. Resfriador, Absorvedor, T. C. Condensador
20. São equipamentos com a função de armazenar fluidos, sujeitos a
altas pressões.
VASOS DE PRESSÃO
21. VASOS DE PRESSÃO
São vasos de alta pressão com a função de armazenar gases na
forma liquefeita.
APLICAÇÃO NO PROCESSO
• Armazenamento de amoníaco
• Garantia contra perdas do produto durante o
processo;
• Esfera proporciona maior estabilidade;
23. • Suavizar a pressão da água
• Conexão entrada do decomponedor 2
• Conexão absorvedor 2
BOMBAS NO PROCESSO DA UREIA
São instaladas 3 bombas no processo da ureia que necessitam de uma força
externa para elevar-se.
Bomba de amoníaco:
• Bomba centrifuga
• Elevar a amônia à autoclave
• Impelidor aberto
Bomba do Carbamato:
• Elevação de carbamato
• Conexão com o absorvedor 1
• Conexão com autoclave
Bombas de Reforço:
24. AUTOCLAVE
São vasos de pressão em que são aplicados quando o material
necessita ficar exposto a altas temperaturas e pressão.
AUTOCLAVE E O PROCESSO DE UREIA
• Mistura de compostos;
• Alta temperatura e pressão;
• Formação da Ureia;
25. COMPRESSORES
Responsáveis por elevar gás a altas pressões acima de 1,0 atm ou
até mesmo milhares de atm.
COMPRESSORES E O PROCESSO DE UREIA
• Conexão com a autoclave;
• Mantem a pressão elevada do equipamento
Compressor do dióxido de carbono:
26. A torre de recheios é utilizada para se ter um maior contato
líquido-vapor e para homogeneização dos fluidos.
A absorção é a transformação do gás em líquido e isso ocorre em
uma torre de absorção que tem como o objetivo separar os
componentes indesejáveis de um gás, utilizando um líquido não
volátil.
TORRES E O PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UREIAABSORVEDORTORRE DE RECHEIOAPLICAÇÃO NO PROCESSO
• Torres de recheios são usadas para
hidratar o carbamato de amônia;
• Objetivo: Reaproveitar o carbamato;
• A amônia é expelida pelo bocal de
saída;
27. TORRES DE FRACIONAMENTOTORRES E O PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UREIA
• Fracionamento
• Constituídas de bandejas
• Separação de substâncias
• Denominado Decomponedor
• Desidratar o Carbamato de Amônia
• Decomponedor 2, processo de
otimização
28. Tipo Casco e tubo;
Trocador de Calor Resfriador
Diluir o carbamato de amônia
Trocador de Calor condensador
Condensar a amônia (NH3) vinda dos absorvedores
FUNCIONAMENTOAPLICAÇÃO NO PROCESSOTROCADORES DE CALORTIPOS DE TROCADOR
Aquecedor;
Resfriador;
Vaporizador;
Condensador;
Refervedor;
São equipamentos que têm como objetivo realizar uma troca
térmica (transferência de calor) entre dois fluídos de
temperaturas diferentes.
29. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
• ANSELMO, C.; BARBOSA, R. Produção de Ureia. Pernambuco, UFPE, _____. Acesso em: 01
de set de 2013.
• ALLABY, M.. Urea Cycle. A Dictionary of Zoology. 3. Ed. USA: Oxford University Press, 1999.
• ALMEIDA, G. A. S; org Trocadores de calor. Disponível em:
<WWW.demec.ufmg.br/disciplinas/ema003/trocador/index.htm>. Acesso em: 03 do set de
2013.
• DUTRA, Aldo C. Org. Nr-13 Manual Técnico de Caldeiras e vasos de Pressão. Disponível em:
< http://goo.gl/FOCa0V >. Acesso em: 30 ago. 2013.
• FILHO, C. R. S. Síntese de Ureia enriquecida com o isótopo 13C e/ou 15N. Piracicaba, USP,
2011.
• FERNANDES, Marcio. Trabalho de Bioquímica: ciclo da Ureia. Machado, Cesep, 2013.
• FILHO, C. R. S. Síntese de Ureia enriquecida com o isótopo 13C e/ou 15N. Piracicaba, USP,
2011.
• FOGAÇA, Jennifer. Ureia. Disponível em: <http://goo.gl/ZXbehd>. Acesso em: 30 ago. 2013.
• FREITAS, F. Fábrica de Fertilizantes Nitrogenados. FAFEN / PETROBRAS. Acesso em: 10 set.
2013.
30. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
• Haliburton, J.C.; Morgan, S.E. 1989. Nonprotein nitrogen-induced ammonia toxicosis and
ammoniated feed toxicity syndrome. Vet Clin North Am Food Anim Pract, v.5, n.2, p. 237-
249.
• LAGASSE, P. Columbia Encyclopedia. 6 ed. Columbia, 1993.
• LERNER, K. L.; LERNER, B. W. The Gale Encyclopedia of Science. 4. ed. [S.l.]: Gale Cengage,
2007. 5000 p.
• LÓPEZ, D. (e Org.). Trabajo de bioquimica: Ciclo de la urea. Managua: Universidad Nacional
Agraria. Disponível em: <http://goo.gl/DdQgKv>. Acesso em: 19 ago. 2013.
• MARTIN, E.; HINE, R.. Oxford Dictionary of Biology. 6. ed. USA: Oxford University Press, 2008.
• MATTOS, E. E; FALCO, R. Bombas Industriais. Rio de Janeiro: Interciência, 1998.
• NASCIMENTO, P. (e Org.). UREIA! UREIA! Sintetizei o primeiro composto orgânico!. Santa
Maria, UFSM, 2013.
• OLIVEIRA, P. F. Equacionamento de torres de absorção. Disponível em: <http://goo.gl/YBISJG
>. Acesso em: 05 set. 2013.
• PETROBRÁS. Ureia Industrial. Rio de Janeiro, 2013.
• QUIMIDROL. Ureia Técnica: FISPQ – Ficha de informações de segurança de produto químico.
Joinville. 2007. 7 p.
31. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
• ROCHA, Wagner Xavier. Polímeros de Condensação. Disponível em:
<www.mundovestibular.com.br>. Acesso em: 04 set. 2013.
• RODRIGUES, Joyce. Cremes e loções podem conter substâncias prejudiciais. Disponível
em <www.minhavida.com.br>. Acessado em 08 set. 2013.
• SANTOS, G. T. Recentes Avanços em Nitrogênio não Proteico na Nutrição de Vacas
Leiteiras. In: Simpósio Internacional em Bovinocultura de Leite: Novos conceitos em
Nutrição, 2., 2001, Maringá. Tópico Temático. Maringá, UEM, 2001. p. 2-9.
• SERENO, Castor. Como é que se faz Ureia?. Disponível em: <http://goo.gl/cOKyRE>.
Acesso em: 20 ago. 2013.
• VILELA, Silvano. Ureia e Creatina. Disponível em: <http://goo.gl/WDnf1L>. Acesso em:
18 ago. 2013.
• SANTOS, G. T. Recentes Avanços em Nitrogênio não Protéico na Nutrição de Vacas
Leiteiras. In: Simpósio Internacional em Bovinocultura de Leite: Novos conceitos em
Nutrição, 2., 2001, Maringá. Tópico Temático. Maringá, UEM, 2001. p. 2-9.
• SANTOS, Magda C. Operações Unitárias I (Bombas e Compressores). Universidade
Federal de Alagoas: Engenharia Química. 2009
• TANNOUS, K.; ROCHA, Sandra C.S. Capitulo I – Bombas e compressores. Disponível em:
<http://www.ocw.unicamp.br>. Acesso em: 04 de set de 2013.