Atividade Operacoes Unitarias

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OPERAÇÕES UNITARIAS 
ESTUDO DIRIGIDO AV1 
 1. Defina o que é uma operação unitária e um processo unitário. 
Cada uma das etapas sequenciais numa linha de produção industrial é uma OPERAÇÃO UNITÁRIA. 
O conjunto de todas as etapas do processo, compõe um PROCESSO UNITÁRIO. 
2. As operações unitárias podem ser classificadas de acordo com a sua natureza, finalidade ou categoria do 
processo. Explique como cada uma dessas classificações é dividida. 
NATUREZA: • Física • Química • Mecânica • Bioquímica 
FINALIDADE: Operações preliminares: São normalmente utilizadas antes de qualquer outra operação. Ex. 
Limpeza, seleção, classificação, eliminação, branqueamento, etc. 
Operações de conservação: Entre estas podemos citar a esterilização, a pasteurização, o congelamento, 
refrigeração, evaporação, secagem. 
Operações de transformação: Moagem, mistura, extrusão, emulsificação, etc. 
Operações de separação: Filtração, cristalização, sedimentação, centrifugação, prensagem, destilação, absorção, 
adsorção, desumidificação, precipitação eletrostática. 
CATEGORIAS: Escoamento de fluidos: Transporte e armazenamento (ex: bombas e tubulações); Separação 
(filtração e centrifugação). 
Processos mecânicos: transporte de sólidos, trituração e peneiramento. 
Processos termodinâmicos: refrigeração, liquefação 
Transferência de Calor: operações de trocas térmicas. Ex: evaporação e condensação. 
Transferência de Massa: fenômeno de transporte em que existe a migração de uma ou mais espécies químicas em 
um dado meio. Ex: destilação, extração, secagem. 
3. Defina o processo de sedimentação e cite quais são assuas principais aplicações na área industrial. 
A sedimentação é um processo no qual uma mistura de sólidos e líquidos é separada pela diferença de densidade 
entre os materiais. Aplicações: • Operações de tratamento de água e esgoto; • Clarificação de sucos e caldo de cana 
(sedimentação da impurezas); • Separação de produtos obtidos via fermentação (ex: cervejas) 
4. Defina o processo de decantação e cite quais são as suas principais aplicações na área industrial. 
Decantação é o processo de separar duas substâncias imiscíveis por meio da transferência de uma substância para 
outro recipiente. Aplicações • Operações de tratamento de água e esgoto; • Clarificação de sucos e caldo de cana 
(sedimentação da impurezas); • Separação de produtos obtidos via fermentação (ex: cervejas) 
5. Defina o processo de evaporação e cite quais são as suas principais aplicações na área industrial. 
A evaporação é uma operação unitária que tem por finalidade concentrar soluções constituídas de solventes voláteis 
e solutos considerados não-voláteis através da evaporação parcial do solvente. Aplicações: Concentração de 
soluções em geral; eliminar água de alimentos líquidos diluídos, obtendo-se assim produtos mais concentrados. 
6. Explique qual a diferença entre os seguintes processos de transferência de calor: condução, convecção e 
irradiação. 
Condução: O calor é transmitido de uma extremidade a outra através da agitação molecular e dos choques entre as 
moléculas. 
Convecção: Consiste no transporte de energia térmica de uma região para outra, através do transporte de matéria 
(líquidos e gases). 
Irradiação: Energia radiante é modalidade de energia que se propaga pelo espaço, mesmo vazio, por meio de ondas 
eletromagnéticas. 
7. Quais as aplicações da irradiação na indústria farmacêutica e alimentícia? 
Objetivo: conservação dos alimentos e aumento do prazo de validade. 
8. Defina o processo de centrifugação e cite quais são as suas principais aplicações na área farmacêutica. 
É um mecanismo de separação de misturas heterogêneas (entre sólidos e líquidos ou líquidos de densidades 
distintas). 
Aplicações: Acelerar filtrações • Separar componentes do sangue • Isolar componentes e organelas celulares • 
Recuperação de bactérias • Purificação de reagentes químicos • Determinar massa e volume de partículas coloidais • 
Separação de nata do leite • Concentração de látex • Tratamento de águas residuais 
9. Quais os 2 tipos de centrifugação que foram vistos em aula e qual a diferença entre eles? 
CENTRIFUGAÇÃO DIFERENCIAL: A separação é baseada no tamanho das partículas. As partículas maiores 
sedimentam com mais rapidez do que as partículas menores. Apenas duas frações são formadas: o sedimento (ou 
pellet) e o sobrenadante. 
CENTRIFUGAÇÃO POR GRADIENTE: Centrifugação por gradiente fraciona as partículas com base na diferença 
de densidade. As substâncias são concentradas em soluções de sais de césio ou sacarose. 
10. Quais os tipos de água que podem ser utilizados na indústria farmacêutica e quais processos são 
utilizados para fazer a purificação? Explique pelo menos 2 processos pelos quais a água passa durante a 
etapa de pré-tratamento ou tratamento. 
ÁGUA POTÁVEL, ÁGUA PARA INJETÁVEIS, ÁGUA PURIFICADA, ÁGUA ULTRAPURIFICADA. 
Água Purificada, Pré-Tratamento e tratamento Armazenamento Distribuição (Looping), as escolhas dos métodos de 
purificação de água dependem das necessidades apontadas pela fábrica. Ex.: Produção de medicamentos sólidos 
Pré-Tratamento: Pré-filtração e Deionização Retirada do cloro com Bissulfito de sódio PA 
Tratamento: Osmose Reversa de duplo passo Armazenamento, Distribuição (Looping) e Lâmpadas UV 
ESTUDO DIRIGIDO AV2 
1. Explique qual a finalidade do processo de secagem, cite o nome dos principais equipamentos industriais e 
explique o funcionamento de 1 deles 
Tem como finalidade remover o liquida de um material através de calor. 
Secagem em estufa que consiste em uma câmara de isolamneto térmico com sitema de aquicimentos de 
aquecimento e ventilação sobre ou através de bandeijas. Podemos citar outros equipamento industriais de secagem 
tias como: Micro-ondas; Liofilizador; Secador de leito fluidizado; pulverizador. 
2. Explique como ocorre o processo de liofilização e quais são as vantagens de se utilizar esse processo. 
Constitui na remoção da água através da sublimação. Ocorre quando o alimento congelado, isto é, quando todo o 
seu conteúdo de água está na forma de gelo, é submetido a condições de pressões muito baixas. 
Suas Vantagens: Alta eficiência de secagem, aplicabilidade aos materiais sensíveis ao calor, baixa temperatura, 
aumenta o tempo de estocagem dos produtos, não desnatura a proteína por concentração de sal, facilidade no 
transporte. 
3. Indique quais são as aplicações do processo de filtração e cite os principais equipamentos utilizados nessa 
operação unitária. Sistema de tratamento de água; indústria de alimentos; separação de sólidos, líquidos ou 
gases em geral e dentre outros. 
Filtro à vácuo; filtros prensa; filtros gravitasionaise e filtro de pressão. 
4. Dentre as operações unitárias utilizadas para processamento de sólidos, temos a moagem (ou trituração) e 
a tamisação. Explique qual é a finalidade de cada uma dessas operações. 
Moagem: Operação que visa a fragmentação de partículas sólidas maiores em partículas menores. Quanto menor for 
o tamanho das partículas, mais rápida será a dissolução, mais homogênea será a mistura dos pós. 
Tamisação: • Dividir o sólido granular em frações homogêneas. • Obter frações com partículas de mesmo tamanho. 
5. Quais são os 4 tipos de moinhos que estudamos e qual o tipo de força primária (principal) usada para a 
fragmentação da amostra em cada um deles (impacto, atrito, compressão, cisalhamento)? 
MOINHO DE BOLAS • MOINHO CORTANTE (DE FACAS) • MOINHO DE MARTELOS • MOINHO DE 
ROLOS 
•Compressão (compactação ou esmagamento) •Impacto (choque mecânico) 
•Atrito (fricção) •Corte (cisalhamento agudo) 
6. Qual a finalidade da análise granulométrica?] 
Consiste na determinação das dimensões das partículas que constituem as amostras. É possível caracterizar a forma, 
tamanho, densidade, massa e volume da amostra. 
7. O que é “mesh” e qual sua relaçãocom o tamanho de partícula da amostra? 
Unidade de medida que expressa o número de aberturas (espaços) por polegadas em um tamis 
De uma maneira bem simples, facilitando a compreensão, o número de abertura por polegada é chamada de “mesh” 
e é determinado da seguinte maneira: Quanto maior o mesh, maior o número de aberturas e mais fino deverá ser o 
grão (amostra), para passar por ela. 
8. Quais são os componentes que constituem um sistema a frio (equipamentos de refrigeração e 
congelamento) e qual a função de cada componente? 
Compressor: Eleva a pressão do fluido refrigerante nos estado físico de vapor comprimindo-o. 
Condensador: O fluido de gás saturado é condensado ao longo do trocador de calor, que cede calor ao ambiente. 
Evaporador: Troca de calor que absorve o calor para o sistema de refrigeração. 
Fluido refrigerante: Usado em um ciclo térmico. Passa por uma mudança da fase gasosa para liquida, 
reversivelmente. 
9. Diferencie os processos de secagem e evaporação. 
Evaporação ≠ Secagem: na evaporação, ao término da operação, é obtido um produto líquido concentrado, já na 
secagem tem-se um produto sólido. 
10. Quais os dois principais parâmetros mensurados para avaliar a presença de contaminantes químicos na 
água usada em uma indústria farmacêutica? 
 Condutividade e COT (carbono orgânico total) 
11. Explique a diferença entre os processos de destilação simples e fracionada. 
Destilação simples é um método de separação de misturas homogêneas que separa um sólido dissolvido em um 
líquido (ex.: água com sal) 
Na fracionada, separamos uma mistura homogênea que apresenta um líquido dissolvido em outro líquido (ex.: água 
com acetona) 
12. Cite exemplos de operações unitárias preliminares, de transformação, conservação e separação 
Preliminares: Exemplos: limpeza, seleção, classificação, eliminação, branqueamento. 
Transformação: Moagem, emulsificação, mistura extrusão. 
Conservação: Exemplos: esterilização, pasteurização, congelamento, refrigeração, evaporação, secagem, etc. 
Separação: Exemplos: Filtração, cristalização, sedimentação, centrifugação, prensagem, destilação, precipitação, 
extração.