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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