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Operaes Unitrias II

Prof. Michel de Angelis

Ementa

Destilao.

Evaporadores.

Cristalizao.

Absoro.

Adsoro.

Metodologia

Aulas expositivas e discursivas.

Anlise de situaes problema.

Seminrios.

AvaliaoProva bimestral 4,0 pontos.

Prova Interdisciplinar 3,0 pontos

Trabalhos 3,0 pontos (prova parcial -2,0 pontos + atividades 1,0 ponto).

* Prova substitutiva 10,0 pontos.

Bibliografia GOMIDE, Reinaldo. Operaes unitrias: Vol. 4 - Operaes de transferncia demassa. So Paulo: Reinaldo Gomide, 1980. 448 p.

ISENMANN, Armin Franz. Operaes Unitrias na Indstria Qumica. Timteo -MG: Editor do Autor, 2012. 219 p.

BLACKADDER, D. A.; R. M. NEDDERMAN. Manual de Operaes Unitrias. Brasil:HEMUS, 2004. 276 p.

PERRY, Robert H. Perry's Chemical Engineers' Handbook. 8 ed. USA: McGraw-Hill, 1997. 1000 p.

ENGEL, Yunus A. Transferncia de Calor e Massa: uma abordagem prtica. SoPaulo: McGraw-Hill, 2009. 902 p.

CALDAS, Jorge Navaes. Internos de Torres: pratos & recheios. Rio de Janeiro:EDUERJ, 2003. 484 p.

FOUST, Alan S. et al. Princpios das operaes unitrias. 2 ed. Rio de Janeiro:LTC, 1982. 670 p.

Reviso

Operaes Unitrias- Definio

Em 1915, Arthur Little estabeleceu o conceito

de Operao Unitria, segundo o qual um processo

qumico seria dividido em uma srie de etapas que

podem incluir: transferncia de massa; transporte de

slidos e lquidos, destilao, filtrao, cristalizao,

evaporao, secagem, etc.

Operaes Unitrias- Definio

Cada uma das etapas sequenciais de uma linha

de produo industrial , portanto, uma operao

unitria.

Operaes Unitrias so sequencias de

operaes fsicas necessrias viabilizao

econmica de um processo qumico.

Operaes Unitrias

Em resumo as operaes unitrias precisam basear-se nas leis universais de conservao de massa econservao de energia.

Tipos de Operaes Unitrias

Mecnicas.

Transferncia de calor.

Transferncia de massa.

Operaes Unitrias-mecnicas

So as operaes de transporte e separao de

fludos.

Transporte e armazenamento de Fludos.

- Bombas Centrfugas (rotor). Deslocamento positivo (pisto).- Vlvulas (Controle e bloqueio).- Tubulaes.- Medidores de vazo.- Vasos Pressurizados.- Mistura e agitao.

Operaes Unitrias-mecnicas

Separaes Mecnicas em Fludos.- Centrifugao.- Filtrao.

Operaes Mecnicas envolvendo sistemas de slidosgranulares.

- Fragmentao- Transporte- Peneiramento- Mistura- Armazenamento

Operaes Unitrias- T.Calor

So as operaes de trocas trmicas entre fludos.

Trocadores de calor.Evaporadores.

Operaes Unitrias- T.Massa

So as operaes de fludos miscveis.

Destilao.Adsoro solues lquido gs.Absoro.Extrao lquido-lquido.Cristalizao.Troca inica.Secagem de slidos.

Ferramentas de clculo para operaes unitrias de transferncia de massa

Entradas sada = acmulo

Unidade de separao

A P

R

Ferramentas de clculo para operaes unitrias de transferncia de massa

Unidade de separao

A P

R

Consideremos a unidade genrica de separao que permite fracionar a

corrente alimentada A em duas: P e R.

A unidade de separao pode ser uma coluna de destilao, uma torre de

absoro, um extrator slido lquido, um absorvedor ou trocador de ons, por

exemplo.

Ferramentas de clculo para operaes unitrias de transferncia de massa

A=P+R

No caso mais simples, apenas um componente se distribui entre as

correntes produzidas e as equaes de balano materiais so bastante

simples:

Para o mesmo esquema podemos definir as fraes molares como

sendo XAi, XPi e XRi. Assim:

A XAi =P XPi +R XRi