Curso Online de Tecnologia de Processos Químicos

Tecnologia de Processos Químicos

Eng.º Quím. Renato de Marchi Vieira dos Santos

O processamento químico pode ser definido como o processamento industrial de matérias-primas químicas, que leva à obtenção de produtos com valor industrial realçado. Em todas as operações químicas, estão intimamente envolvidas operações físicas, como transferência de calor e controle de temperatura, que são necessárias para garantir bons rendimentos que são indispensáveis nas indústrias competitivas. Outro exemplo seria a transferência de massa em forma líquida ou de sólidos em suspensão, de um lugar para o outro para um reator químico

Conceitos de Processos Químicos Industriais

Conceitos de Processos Químicos Industriais

Indústria Química
Quando a matéria prima não sofre transformação química, para a obtenção de produtos, dizemos que ela foi submetida às OPERAÇÕES UNITÁRIAS; ao contrário, quando a matéria prima sofre transformação química, temos a chamada CONVERSÃO QUÍMICA ou PROCESSO UNITÁRIO.

Este processamento industrial químico, em geral, envolve:

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Indústria Química

Operações Unitárias ou Operações Físicas, podem ser:

Bombeamento de fluidos Destilação
Troca de calor Evaporação
Transporte de sólidos Absorção de gás
Extração Controle de Calor
Peneiração Processos de separação
Filtração Secagem
Misturação

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Indústria Química

Processos Unitários ou Conversão Química
exemplo – obtenção de ácido sulfúrico (H2SO4)a partir do enxofre:

S + O2 SO2
SO2 + 1/2O2 SO3
Solução aquosa de SO3 H2SO4

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Industria Química

A produção em escala industrial de um produto envolve três fases:

Desenvolvimento em laboratório - estudo detalhado das conversões químicas e das condições físicas (temperatura, quantidades, catalisadores, etc.) necessárias para sua execução;
Desenvolvimento do produto em escala semi-industrial - equipamentos que reproduzem o processo planejado - conversão química e operações físicas necessárias numa escala bem menor que a industrial.
Projeto e implantação do processo em escala industrial.

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Dados químicos fundamentais

Rendimentos da reação:

Conversão na reação:

Ex: Na síntese da amônia a 150 atm e 500º. C, o rendimento é frequentemente acima de 98% enquanto a conversão está limitada a cerca de 14%, o que significa que 86% da carga não reagem e devem ser recirculados.

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Dados químicos fundamentais

Velocidade da reação - rapidez de avanço da reação, catálise, cinética

Termodinâmica - troca de energia envolvidas na reação química e energia necessária de fontes externas como calor ou potência.

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2. Tipo do Processo
Processo contínuo - Opera em volumes maiores e variedade ainda menor que a produção em massa. Geralmente são literalmente contínuos, pois seus produtos são indivisíveis e produzidos em fluxo ininterrupto. São associados a tecnologias relativamente inflexíveis, de capital intensivo e fluxo altamente previsível.
Exs.: refinarias de petróleo, petroquímicas, produção de papel em larga escala, usinas de eletricidade, de tratamento de água.

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Produção em Massa
Produzem bens em altos volumes e com variedade relativamente baixa, em termos de aspectos fundamentais de produto.
Exemplo típico: montagem final de automóveis – o projeto básico é o mesmo, mas pode haver grande variedade de opcionais, cores, motorização. Outros exemplos: fabricação de bebidas, injeção de plásticos em alto volume.

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