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DEPARTAMENTO DE ENSINO CURSO LICENCIATURA EM QUÍMICA Disciplina: Operações Unitárias Período: 7° Facilitador: Prof. Sebastião Cidreira Aluno(a) : Ana Caroline Silva Jansen, Ismael de Assunção Rodrigues e Ticianilde Santos 04/10/21 Tópico 1: Princípios básicos de operações unitárias Atividade assíncrona 1: Aprendendo a apreender Leia atentamente o texto a seguir e com base nos princípios de operações unitárias responda: Refino do sebo bovino para fabricação de sabonetes O sebo coletado adquirido junto à família de agricultores foi transportado para o Laboratório de Química. Em seguida, foi lavado com bastante água corrente para retirada de sangue, principal responsável por torná-lo impuro. Após a lavagem, o sebo foi imerso num recipiente contendo a solução desodorizadora, AQC-10, e ali permaneceu em repouso, durante 5 dias consecutivos. Posteriormente, o sebo foi retirado da solução AQC-10, lavado com água corrente e disponibilizado para o processo de clarificação. O sebo desodorizado foi pesado e fundido em um tacho a 70°C. Para cada quilograma de sebo foram adicionados 35 mL de uma solução clarificante. Posteriormente, o sebo foi adicionado num funil de decantação, lavado com água fervente por sucessivas vezes. Finalmente, o sebo foi separado da água fervente e ainda líquido, foi colocado em forma apropriada para completa solidificação, disponibilizado para caracterização físico-química e, posteriormente, destinado para a reação de saponificação. Questão 1: Elabore um fluxograma que represente o processo de refino (purificação) do sebo bovino para a obtenção de sabonetes. Questão 2: Com ênfase na classificação das operações unitárias quanto à finalidade do processo classifique uma das etapas do processo de refino do sebo bovino. • Lavagem aquosa e imersão em AQC-10: Operação Unitária Preliminar; • Clarificação: Operação Unitária de Transformação; • Decantação e Separação: Operações Unitárias de Separação; • Reação de Saponificação: Operação Unitária de Transformação. Coleta do Sebo Imersão em AQC- 10 e repouso de 5 dias Lavagem Aquosa Clarificação (35 mL de Sol. Clarificante) Decantação e lavagem sucessiva com água quente Separação Solidificação Caracterização Físico-Química Reação de Saponificação Sabonetes Lavagem aquosa Questão 3: Os processos industriais podem ocorrer de modo contínuo, semi contínuo e descontínuo respectivamente. Sendo assim, faça um texto sucinto sobre a diferença entre esses três tipos de processos. Nos processos industriais classificados como contínuos, as entradas e saídas fluem continuamente (há trocas de massa e de energia através dos limites do sistema). Ademais, O processo pode ou não apresentar reação química. Quanto as suas características, citam-se: • Alta capacidade de produção: > 100 mil Ton./ano. • Projetado para operar 24h/dia, 7dias/semana, 365dias/ano • Produção de um produto principal • Maior custo de projeto de engenharia • Requer técnicas de controle preciso para correção de desvios de padrão. Os processos semi-contínuos são caracterizados pelo processamento de uma carga que pode ser retirada enquanto processada. Há trocas de massa e de energia através dos limites do sistema. Por fim, nos processos descontínuos ou em batelada não há trocas de massa através dos limites do sistema, só há troca de energia. A alimentação é carregada no início do processo o os produtos são retirados todos juntos no final do processo. Questão 4: Quais os fundamentos da operação e do processo em termos de princípios de operações unitárias? As operações unitárias são, basicamente, sequência de operações físicas e químicas necessárias para que haja a viabilização de um processo químico. Além disso, as operações unitárias podem ser decompostas em estruturas bem definidas. Quanto aos processos unitários, este compreende ao conjunto de todas as etapas de uma linha industrial. Questão 5: O processo difusivo da matéria-prima pode ocasionar movimentação das moléculas constituintes de um fluido difusão molecular ou por difusão turbulenta. Então, responda: Qual a diferença entre escoamento laminar e escoamento turbulento? Em resumo, Osborne Reynolds realizou um experimento em 1883 para avaliar o escoamento de um fluido. Reynolds demonstrou a existência de dois tipos de escoamentos, o escoamento laminar e o escoamento turbulento. O experimento teve como objetivo a visualização do padrão de escoamento de água através de um tubo de vidro, com o auxílio de um fluido colorido (corante). No que se refere ao tipos de escoamentos visualizados, tem-se: a) o escoamento laminar que é definido como aquele no qual o fluido se move em camadas, ou lâminas, uma camada escorregando sobre a adjacente havendo somente troca de quantidade de movimento molecular. Qualquer tendência para instabilidade e turbulência é amortecida por forças viscosas de cisalhamento que dificultam o movimento relativo entre as camadas adjacentes do fluido; b) escoamento turbulento é aquele no qual as partículas apresentam movimento caótico macroscópico, isto é, a velocidade apresenta componentes transversais ao movimento geral do conjunto ao fluido.
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