Processos de Tratamento de gua

Introduo aos Processos Qumicos industriaisAgda Aline Rocha de OliveiraBibliografia BsicaSHREVE, R. Norris, JUNIOR, Joseph A. Brink. Indstrias de Processos Qumicos. Editora: Guanabara, Rio de Janeiro, 1994. 4. Ed.ABIQUIM - http://www.abiquim.org.br/conteudo.asp?princ=ain&pag=concBibliografia Complementar:FELDER, Richard M., ROUSSEAU, Ronald W., Princpios Elementares de Processos Qumicos, Editora: LTC, 2005, 3. Ed.

Referncias BibliogrficasO processamento qumico pode ser definido como o processamento industrial de matrias-primas qumicas, que leva obteno de produtos com valor industrial realado.

Em todas as operaes qumicas, esto intimamente envolvidas operaes fsicas, como transferncia de calor e massa.Conceitos de Processos Qumicos IndustriaisProcesso qumicoMATRIAS-PRIMASMO-DE-OBRARECURSOSPRODUTORESDUOSQuando a matria prima no sofre transformao qumica, para a obteno de produtos, dizemos que ela foi submetida s OPERAES UNITRIAS;

Quando a matria prima sofre transformao qumica, temos a chamada CONVERSO QUMICA ou PROCESSO UNITRIO.

Conceitos de Processos Qumicos IndustriaisPrincipais operaes unitrias (fsicos)Transporte e armazenamento de fluidos e slidosGerao e transporte de calorProcessos de separao: lixiviao, filtrao, cristalizao, sublimaoSistemas lquido-slido: filtros e centrfugas, misturadores, agitadoresSistemas slido-slido: peneiraoDestilaoPrincipais processos unitrios (converses qumicas)AcilaoCombustoHalogenaoAlcooliseCondensaoHidrogenaoPolimerizaoAlquilaoDesidrataoIsomerizaoReaes de Friedel-CraftsAminao por reduoDiazotao e acoplamentoNeutralizaoReduoAromatizaoEletrliseNitraoSaponificaoCalcinaoEsterificaoOxidaoSulfonaoCarboxilaoFermentaoPirliseTroca inicaCaustificaoFormao de silicatoA produo em escala industrial de um produto envolve trs fases:

Desenvolvimento em laboratrio - estudo detalhado das converses qumicas e das condies fsicas (temperatura, quantidades, catalisadores, etc.) necessrias para sua execuo;

Desenvolvimento do produto em escala semi-industrial - equipamentos que reproduzem o processo planejado - converso qumica e operaes fsicas necessrias numa escala bem menor que a industrial.

Projeto e implantao do processo em escala industrial.Tipos de Processos em Manufatura A relao entre volume e variedade determina o tipo de processoVariedadeBaixaAltaBaixoAltoVolumeProjetoBateladas

Em MassaContnuo Processos de ProjetoSo processos que lidam com produtos discretos, bastante customizados. O perodo para fazer o produto longo.

No h uma padronizao do processo de produo, vai depender do tipo e do projeto de produto encomendado.

Exs.: indstria naval, construo civil, produo de filmes, construo de grandes mquinas.Processos em Bateladas (ou Lotes)Variedade e volume intermedirios. O tamanho do lote varia de algumas unidades at toneladas de produto por unidade de tempo.

tpico de produtos com maior valor agregado, com especificaes direcionadas a um tipo de cliente e menores volumes.

Exs. Polimerizao, fabricao de produtos farmacuticos, de especialidades qumicas. Produo em MassaProduzem bens em altos volumes e com variedade relativamente baixa, em termos de aspectos fundamentais de produto.

Exemplo tpico: montagem final de automveis o projeto bsico o mesmo, mas pode haver grande variedade de opcionais, cores, motorizao.

Outros exemplos: fabricao de bebidas, injeo de plsticos em alto volume.Produo ContnuaOpera em volumes maiores e variedade ainda menor que a produo em massa. So associados a tecnologias relativamente inflexveis, de capital intensivo e fluxo altamente previsvel.

Exs.: refinarias de petrleo, petroqumicas, produo de papel em larga escala, usinas de eletricidade, de tratamento de gua.

Apresentam a sequncia coordenada das converses qumicas unitrias e das operaes unitrias, expondo assim, os aspectos bsicos do processo.

Indicam pontos de entrada das matrias-primas e da energia necessria e tambm os pontos de remoo do produto e dos subprodutos. Fluxogramas de Processos QumicosOs trs principais tipos de diagramas usados para descrever os fluxos de correntes qumicas atravs de um processo so:

a) Fluxogramas de blocos (block flow diagrams BFD)

b) Fluxograma do processo (process flow diagram PFD) c) Fluxogramas de tubulao e instrumentao (pipping and instrumentation diagram P&ID): Tipos de FluxogramasSo teis na conceitualizao de um processo ou de um nmero de processos em um grande complexo.

Pouca informao sobre as correntes fornecida, mas uma clara viso geral do processo apresentada.Fluxogramas de BlocosTanque de liquido TL01Tanque de liquido TL02Misturador M08Reator R102Separador S56Cada bloco ou retngulo representa uma operao unitria ou processo unitrio. Os blocos so conectados por linhas retas que representam as correntes de fluxo do processo entre as unidades.

Essas correntes de fluxo podem ser misturas de lquidos, gases e slidos fluindo em dutos ou slidos sendo transportados em correias transportadoras.Um fluxograma de blocos deve conter:

Operaes e processos unitrios tais como misturadores, separadores, reatores, colunas de destilao e trocadores de calor denotados por um bloco simples ou retangulo.

Correntes de fluxo do processo entrando e saindo dos blocos representadas por linhas retas horizontais ou verticais.

A direo do fluxo deve ser claramente indicada por setas.

As correntes de fluxo devem ser numeradas em uma ordem lgica.

Quando possvel, o diagrama deve ser arrumado de modo que o fluxo material ocorra da esquerda para a direita.

Contm toda informao necessria para os balanos material e energtico completos no processo.

Adicionalmente, informaes importantes tais como a presso das correntes, tamanhos de equipamentos e principais controles so includos.

Fluxogramas de Processos

Fluxogramas de processoUm fluxograma de processo inclui:

tubulao do sistemasmbolos dos principais equipamentos, nomes e nmeros de identificaoControles e vlvulas que afetam a operao do sistemainterconexes com outros sistemasprincipais rotas de by-pass e recirculaotaxas do sistemas e valores operacionais como temperatura e presso para fluxos mnimo, normal e mximocomposio dos fluidos

Contm toda informao do processo necessria para a construo da planta.

Mostram toda a tubulao incluindo a seqncia fsica de ramificaes, redutores, vlvulas, equipamentos, instrumentao e controles intertravados.

Estes dados incluem dimensionamento da tubulao e localizao de toda instrumentao para ambas as correntes de processo e de utilidades.

Fluxogramas de Tubulaes e Instrumentao

Um FTI deve incluir:

Instrumentao e designaesEquipamentos mecnicos com nomes e nmerosTodas as vlvulas e suas identificaesProcesso de tubulao, tamanhos e identificaoMicelnea: ventilao, drenagem, amostragem, redutores, aumentadoresDireo dos fluxosReferencias das interconexesControles de inputs e outputsNvel de qualidadeSistemas de controle computadorizadosIdentificao dos componentes e subsistemas entregues por outrosSeqencia fsica dos equipamentosProcessos Qumicos IndustriaisProdutos qumicosde uso industrialProdutos inorgnicosProdutos orgnicosResinas e elastmerosProdutos e preparados qumicos diversosProdutos qumicosde uso industrialTratamento de guaCarboqumicos PetroqumicaGases combustveisGases industriaisCermicaCimentoVidrocidoslcalisSaisTintasExplosivosCorantesPlsticosFibras sintticasBorracha

Detergentes e sabesPerfumes, aromatizantesAlimentosAgroqumicosleos, gordurasAcar e amidoFermentaoPapel e celuloseIndstria de fsforoIndstria de potssioIndstria de nitrognioPlsticosFibras sintticasBorrachaInorgnicos:Produtos qumicosde uso industrialOrgnicosNitraoSulfonaoAlquilaoEsterificaoPolimerizaoFermentaoAminaoCarboxilaoHidrogenaoOxidao, etcProdutos qumicosde uso finalProdutos farmacuticosHigiene pessoal, perfumaria e cosmticosAdubos e fertilizantesDefensivos agrcolasSabes, detergentes e produtos de limpezaTintas, esmaltes e vernizesOutros