PROCESSOS QUMICOS INDUSTRIAIS INTRODUO A ENG. QUMICA UNIDADES DIDTICAS Qumicos Industriais.

1. Introduo ao estudo dos Processos Relacionamento com a Indstria Qumica. 2. Derivados inorgnicos do nitrognio. 3. cido sulfrico. 4. Fsforo e cido fosfrico. 5. Fertilizantes. 6. Indstrias de cloro lcalis. 7. Indstrias de vidros e materiais cermicos. 8. Carga e pigmentos inorgnicos. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

1. SHREVE, R.N. & BRINK, J.A. Indstrias de Processos Qumicos 2. LIMA, I.R. Elementos Bsicos de Engenharia Qumica 3. SHERWOOD, T.K. Projeto de Processos da Indstria Qumica 4. BCHNER, W. Industrial Inorganic Chemistry 5. CONSIDINE, D.M. Chemical and Process Technology Encyclopedia 6. KUZNETSOV, D. Chemical Engineering PROCESSOS QUMICOS INDUSTRIAIS

INTRODUO AO ESTUDO DOS PROCESSOS QUMICOS INDUSTRIAIS RELACIONAMENTO COM A ENGENHARIA QUMICA PROCESSO QUMICO

A indstria qumica recebe a (as) matria (as) prima (as) e gera produtos; a matria prima pode ser separada em fraes (sem sofrer transformao qumica) ou em outros produtos (sofrendo transformao qumica).

MATRIAS-PRIMAS: SLIDOS LQUIDOS SOLUES SUSPENSES GASES PROCESSO QUMICO

RECURSOS: UTILIDADES: VAPOR ENERGIA ELTRICA GUA TRATADA GASES AR COMPRIMIDO OUTROS RECURSOS: MANUTENO INSTRUMENTAO, ETC.

PROCESSO QUMICO

RESDUOS: SUB-PRODUTOS RESDUOS POLUENTES: RESDUOS SLIDOS RECICLVEIS

RESDUOS SLIDOS TRATVEIS RESDUOS SLIDOS INCINERVEIS RESDUOS SLIDOS PARA ATERROS EFLUENTES (LQUIDOS) EMISSES GASOSAS

PROCESSO QUMICO

O PROCESSO QUMICO COMPREENDE VRIAS ETAPAS: PREPARAO DAS MATRIAS-PRIMAS REAES QUMICAS PURIFICAO DO PRODUTO EMBALAGEM PROCESSO QUMICO

ETAPAS: CONVERSES REAES QUMICAS OPERAES TRANSFORMAES FSICAS

OPERAO: a ao direta do homem e equipamentos sobre a matria prima e seus produtos (funes que devem ser executadas). PROCESSO: o estudo e acompanhamento do conjunto de variveis que agem na OPERAO (especificao da matria prima e equipamentos para realizar as diversas funes). PROCESSO QUMICO

Quando a matria prima no sofre transformao qumica, para a obteno de produtos, dizemos que ela foi submetida a OPERAES UNITRIAS; ao contrrio, quando a matria prima sofre transformao qumica, temos a chamada CONVERSO QUMICA ou PROCESSO UNITRIO. OPERAES: Bombeamento de fluidos Troca de calor

Transporte de slidos Reduo de tamanho Peneirao Filtrao Misturao Destilao Evaporao Absoro de gs Extrao Processos de separao Secagem

O PROCESSO QUMICO INDUSTRIAL a aplicao dos princpios da qumica, da fsica e da fsico-qumica (quando necessrio, apoiadas por outras cincias) para a transformao da(s) matria(s)-prima(s) em produtos. PROCESSOS INDUSTRIAIS: ORGNICOS INORGNICOS

PROCESSOS ORGNICOS: NITRAO SULFONAO ALQUILAO ESTERIFICAO POLIMERIZAO FERMENTAO AMINAO CARBOXILAO HIDROGENAO OXIDAO, ETC.

PROCESSOS INORGNICOS:

QUMICA Cincia bsica Dados de pesquisas em laboratrio aplicao nos processos qumicos Ateno para os aspectos econmicos dos processos: rendimentos, converses, velocidades constantes de equilbrio, tempos de residncia, velocidade de reao. RENDIMENTO E CONVERSO

Exemplo: Sntese da amnia, a 150 atm e 500C: Rendimento maior que 98% Converso 14% 1/2 N 2 + 3/2 H2 -> NH3 Recirculao economia do processo equipamentos necessrios CUSTOS DE PRODUO

PROCESSO CONTNUO E PROCESSO DESCONTNUO

Processo Contnuo: Fluxo constante equipamentos. de matrias-primas e de produtos em todos os

Processo Descontnuo (por batelada): Um equipamento carregado com as matrias-primas, a operao ou a converso ocorrem aps um tempo determinado, quando ento o produto descarregado.

O processo contnuo exige uma instrumentao de processo mais complexa, que no somente registre, mas tambm controle as variveis do processo (temperatura, vazo, presso...). necessrio controlar os desvios e corrigi-los rapidamente. Controle informatizado do processo.

Custos so altos para pequenas produes mas se diluem para grandes produes.

O processo descontnuo utilizado quando o volume de produo pequeno, quando o custo de produo mais favorvel que o do processo contnuo ou quando condies de segurana so fundamentais. FLUXOGRAMAS (FLOW-SHEET)

Seqncia coordenada das converses qumicas e das operaes unitrias, expondo os aspectos bsicos do processo qumico. Indica pontos de entrada de matrias-primas e de utilidades e os pontos de retirada dos produtos e subprodutos. Podem ser simples, na forma de diagramas de blocos ou detalhados.

Industrialmente, os reatores qumicos podem ser de vrios formatos, dimenses e materiais, dependendo das condies em que a converso qumica se realiza e os reagentes em excesso podem ou no retornar ao processo, formando o reciclo; pode haver catalisador ou no; o catalisador pode estar em leito fixo ou em leito fluido. Por questo de rendimento, geralmente desejvel que, nas reaes qumicas realizadas em condies industriais, um ou mais reagentes estejam em excesso relativamente s quantidades tericas previstas pelas equaes qumicas e os produtos encerraro alguns dos reagentes no consumidos, ao lado dos compostos formados na reao. As quantidades mximas dos produtos formados sero determinadas pela quantidade do REAGENTE-LIMITE, que aquele que no se encontra em excesso relativamente a qualquer outro do processo; este reagente serve como base para o clculo do excesso dos demais.