Operações Unitárias I_Aula01

7/23/2019 Operações Unitárias I_Aula01

http://slidepdf.com/reader/full/operacoes-unitarias-iaula01 1/26

Operações Unitárias IProf.: Magmir Metzker Soares



Prof. Magmir Metzker Soares, MSc.

Graduação: Engenharia Química – UFRRJ;

Mestrado: Engenharia Química (emissões atmosféricas) – UFSCar;

MBA: Gerenciamento de projetos – UCL.

OPERAÇÕES UNITÁRIAS I

E-mail: [email protected]



Engenheiro Químico na Marca Ambiental;

Professor de graduação na Faculdade do Centro Leste – UCL;

Consultor na Certh Consultoria (www.certh.com.br).


E-mail: [email protected]



O QUE O ENGENHEIRO FAZ?

Escolhe o tipo de equipamento adequado;

Faz o seu dimensionamento;

Calcula o tempo de processamento;

Calcula os custos do investimento e da operação;

Faz balanços de massa e energia da operação;

Avalia o desempenho.



Indústrias;

Instituições públicas e privadas; Escritórios de consultoria e assessoria;

Estabelecimentos de ensino;

Institutos de pesquisa;

Bancos de investimento e desenvolvimento.

SETORES DE ATUAÇÃO



QUALIDADES DO PROFISSIONAL

Formação básica multidisciplinar;

Raciocínio analítico;

Estudo continuado;

Conhecimento sistêmico;

Conhecimentos gerais;

Participação social;

Capacidade de síntese.



Trabalho em equipe: o engenheiro NÃO trabalha sozinho.

Regras de boa convivência em equipe: Respeito aos colegas;

Capacidade expor e discutir ideias;

Renúncia de ideias ultrapassadas.

A pessoa progride: Pelo que sabe;

Pelo que produz;

Pelo que pratica.

RELAÇÕES INTERPESSOAIS



EXPERIMENTAÇÃO

Regular o funcionamento de sistemas;

Medir variáveis físicas em processos;

Testar protótipos.



Atualização: Livros; Revistas técnicas e científicas;

Seminários; Congressos; Feiras industriais.

Diploma = Ponto de Partida;

Especializações; Pós-graduação:

Mestrado: conhecimento em área específica; Doutorado: formação de pesquisadores.

APERFEIÇOAMENTO CONTÍNUO



Operações Unitárias:

Etapas do processo produtivo que se caracterizam pela atuação sobre as PROPRIEDADESFÍSICAS do produto causando MUDANÇA DAS SUAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS.

É uma etapa básica do processo.

As operações unitárias independem da natureza química dos componentes envolvidos.

Ex.: Transferência de calor é a mesma operação em um processo petroquímico ou emuma indústria de alimentos.

Processos Unitários:

Etapas do processo produtivo que se caracterizam pela mudança química dos produtos,resultado da ocorrência de reações químicas.

OPERAÇÕES UNITÁRIAS



Inicialmente: bases empíricas.

1915, Arthur D. Little: “Qualquer processo químico, qualquer que fosse sua escalade produção, poderia ser reduzido a um conjunto de operações em série, a quechamou operações unitárias” - pulverização, tinturaria, torrefação, cristalização,filtração, evaporação, eletrólise, entre outros.

Evolução do conceito: fenômenos de transferência - absorção, destilação,extração (operações de transferência de massa).

Processos químicos modernos - a ideia de serialização foi substituída por

simultaneidade - reatores com membranas, a destilação extrativa/ reativa -congregam várias etapas ou vários processos em um único equipamento.

Processos integrados: fusão dos processos unitários – aproveitamento maiseficiente dos gradientes existentes/ gerados no processo como um todo.




Processos de escoamento de fluidos: transporte de fluido, filtração,fluidização sólida.

Processos Mecânicos: transporte de sólidos, trituração, peneiramento eseparação.

Transferência de calor: evaporação e condensação.

Transferência de massa: absorção gasosa, destilação, extração,absorção e secagem.

Processos Termodinâmicos: liquefação gasosa e refrigeração .




Operações envolvendo: PROCESSOS DE ESCOAMENTO DE FLUIDOS.

PROCESSOS MECÂNICOS.

Objetivos da disciplina:

Identificar a aplicação prática dos conhecimentos desenvolvidos aolongo do curso;

Projetar e dimensionar equipamentos utilizados em processosquímicos;

Fornecer conhecimentos e habilidades para selecionar e operar osequipamentos de um processo.




OPERAÇÕES ENVOLVENDOPROCESSOS MECÂNICOS



EMENTA

Operações envolvendo sólidos granulares:

Fragmentação de sólidos; Transporte de sólidos;

Mistura de sólidos.

Operações envolvendo sistemas fluidos: Bombeamento de líquidos;

Mistura e agitação de líquidos.



EMENTA

Operações de separação: Sólido-sólido: peneiramento.

Sólido-líquido: filtração;decantação;centrifugação.

Sólido-gás: ciclones;filtro de manga;separador eletrostático.



APLICAÇÕES

Transporte de fluidos

Válvulas;

Tubulações;

Bombas: Centrifugas;

Deslocamento positivo.

Grande parte das atividades industriais - movimentação de produtos em pó, granulados

ou refiles, seja para as necessidades de fabricação ou para remoção de resíduos.



Caracterização dos sólidos - Peneiramento

Separação de minérios no sistema de britagem;

Lavagem de minério (deslamagem); Recuperação de médios (lavagem de carvões);

Classificação granulométrica de produtos (grossos - intermédios - finos);

Remoção de impurezas;

Seleção de grãos (Tipo 1, tipo 2...).

APLICAÇÕES



APLICAÇÕES

Misturadores Incorporação de uma fase na outra;

Homogeneização de resinas;

Mistura de fluidos viscosos; Dissolução de materiais sólidos em meios viscosos;

Dispersão de gases;

Transferência de massa;

Dissolução de materiais sólidos.

Movimento executado pelo misturador



APLICAÇÕES

Trituradores Trituração de lixo industrial;

Extração de rochas (britadeiras); Indústria de papel;

Triturar a celulose.

Industria metalúrgica;

Triturar sucata. Indústrias de alimentos;

Derivados de carne;

Triturar grãos.



APLICAÇÕES

Separação sólido-liquido Filtração:

Fabricação de bebidas;

Tratamento de água; Remoção de impurezas;

Sedimentação: Tratamento de efluentes;

Purificação da água;

Centrifugação: Separação da gordura do leite;

Purificação de mel;

Refino do óleo de soja;

Purificação de compostos.

Sedimentador

Centrifuga



APLICAÇÕES

Separação sólido- gás

Ciclones;

Filtro de manga;

Utilizados como:

Elemento de coleta de material particulado;

Purificadores de ar;

Equipamento de controle de poluição;

Classificação de partículas.



FOUST, Alan S., WENZEL, Leonard A.;CLUMP, Curtis W. et al. Princípios

das Operações Unitárias. 2 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1982.

McCABE, Warren L., SMITH, Julian C. Operaciones básicas de ingenieríaquímica. v. 2. España: Editorial Reverté, 1981.

COULSON, J. M., RICHARDSON, J. F. Chemical engineering: particletechnology and separation processes. v. 2. 4 ed. Butterworth

Heinemann, 1991.

PERRY, R. H., GREEN, D. H., MALONEY, J. O. Perry’s chemical engineer’shandbook. 6 ed. New York: McGraw-Hill do Brasil, 1984.

O material de apoio estará disponível no site da disciplina!

BIBLIOGRAFIA BÁSICA



Critérios de Avaliação:Nota = 0,3.N1 + 0,3.N2 + 0,4.[Avaliação semestral]N1 = 0,8.P1 + 0,2.[Primeira lista de exercícios]

N2 = 0,7.P2 + 0,3.[Seminário Interdisciplinar]Avaliação Semestral = Prova elaborada pela instituição a ser aplicada ao final do período.

Critério de aprovação0,3.N1 + 0,3.N2 + 0,4.[Nota da avaliação semestral] ≥ 5,0

Substituitiva:P1 ou P2 – Direito a fazer substituitiva de UMA das duas provas

O professor não está autorizado a repetir o valor da AVALIAÇÃO SEMESTRALem UMA das avaliações (P1 ou P2) caso o aluno perca uma das provas.

SISTEMA DE AVALIAÇÃO



Data das Avaliações: P1 – 06/04/2015

P2 – 25/05/2015

Prova substitutiva: a ser determinada Seminário interdisciplinar: a ser determinado

Caso algum aluno tenha problemas com as datas das avaliações, comunicarcom antecedência ao professor!

SISTEMA DE AVALIAÇÃO



Muito obrigado pela presença e

até a próxima aula!

Contato: [email protected]

Operações Unitárias I_Aula01

Documents

Transcript of Operações Unitárias I_Aula01