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PROVA 1 – OPERAÇÕES UNITÁRIAS 
WESLEY V. BRAGA – 00276061 
1-Para a operação de desintegração responda: 
a) Qual a importância da desintegração num processo produtivo? 
 
A desintegração é importante para reduzir o tamanho das partículas, fazendo com que 
haja um aumento na superfície de contato, aumentar a possibilidade de dispersão do 
sólido em um líquido, aumentar a velocidade de dissolução desse produto, facilitar as 
reações químicas e processos extrativos, além de melhorar a biodisponibilidade do 
produto. 
 
b) Escolha três parâmetros que influenciam nesta operação e explique como 
interferem. 
 
A dureza e a tenacidade são os dois parâmetros mais importantes para a escolha desse 
processo e esses dois fatores são inversamente proporcionais, ou seja, se um produto 
tem uma elevada tenacidade, (que é a capacidade que o material tem de absorver o 
impacto sem que seja fragmentado), significa que ele tem uma baixa dureza, (que é a 
resistência desse material as forças mecânicas aplicadas sobre ele),e vice-versa. A 
umidade do material também influencia muito, pois se ele for mais úmido ele vai se 
desintegrar mais facilmente. 
 
 c) Qual a relação entre as forças que atuam na desintegração e os equipamentos 
de desintegração 
Cada tipo de equipamento possui a sua peça desintegradora e uma força exercida por 
ela. Essa força, chamada de força motriz, é a que fará a desintegração do sólido. São 
elas: No moinho de facas são as facas ou laminas que cortam, no moinho de bolas 
são bolas de porcelana inertes que se chocam com o material fazendo a desintegração, 
no moinho coloidal há um rotor móvel e um estator fixo que causam um cisalhamente 
(atrito + corte), no moinho de superfícies planares são os rotores sulcados que fazem 
uma compressão no material, no moinho de martelos são os martelos que se chocam 
no produto e no moinho de rolos são os rolos que trabalham fazendo a compressão 
para desintegrar determinados produtos. 
 
c) Qual a diferença entre moinho de facas, moinho de martelos e moinho de bolas 
com relação ao tipo de matéria prima que pode ser desintegrada por eles? 
 
M. Bolas: Moem materiais mais quebradiços e de maior dureza. Não é eficiente para 
materiais fibrosos. 
M. Facas: Pode desintegrar sólidos fibrosos, mas não os friáveis. Emulsão não é 
recomendável 
M. Martelos: Ideal para moagens finas, abaixo de 0,8mm, esmagamento de material 
grosseiro de tamanho médio. 
 
 
 
2-Com relação à operação unitária de tamisação responda: 
 
a) Aponte qual o objetivo geral da operação de tamisação e ressalte uma aplicação 
desta operação na indústria farmacêutica: 
 
É usado para separar misturas de sólidos com diferentes dimensões que se separam 
em duas ou mais frações passando através de uma superfície peneirante. Na 
indústria farmacêutica, esse processo é importante no controle de qualidade para 
padronização de pós, separando as partículas de tamanho indesejado e também na 
granulometria, para classificação desse pó conforme a Farmacopéia Brasileira. 
 
b) Conceitue os termos “fração classificada” e “superfície peneirante”. 
 
Fração classificada: Quando se usa mais de uma superfície perfurada é possível obter 
essas frações, que atendem especificações máximas e mínimas de tamanho. 
Superfície peneirante: esta atua como um calibrador. Essa superfície possui um certo 
número de aberturas de igual tamanho. Essa superfície pode ser plana (horizontal ou 
inclinada) ou cilíndrica, constituídos de metal, seda ou plástico e de três tipos: malhas 
(tela), barras (grelhas) ou chapa (crivos). 
 
c) Cite pelo menos 3 fatores que podem influenciar a eficiência da operação de 
tamisação, explicando-os: 
 
Tipos de malhas: (abertura, material, integridade, calibração, obstrução). Se as 
partículas grossas passam, há uma irregularidade nas malhas, erosão dos fios das 
malhas, uma carga excessiva ou formato irregular das partículas. Se as partículas 
finas ficam, a aderência às partículas grandes e à malha do tamis, incidência 
simultânea de várias partículas numa dada abertura da peneira, irregularidade das 
malhas. 
Tipo de material tamisado: ( tamanho de partículas, formato, umidade até 5% 
deve-se fazer tamisação a seco, características como a coesão. 
Processo: (velocidade da alimentação, o tempo de operação, a inclinação do tamis, 
a agitação, a área de separação). 
Todos esses podem influenciar na eficiência quando se faz o processo de 
tamisação. 
 
d) Explique o funcionamento dos seguintes tamises industriais: tamis fixo barras 
inclinadas, tamis vibratório circular em cascata com 2 malhas, tamis rotatório em 
linha com 3 malhas. 
 
 Barras inclinadas: A velocidade com que o sólido cai e a inclinação são 
importantes. O uso deve ser antes da britagem e ele tem uma eficiência baixa. 
Esse tamis é utilizado para separações grosseiras. 
 Tamis vibratório circular em cascata com 2 malhas: É usado para materiais 
mais leves e em menor quantidade, pois tendem a se aglomerar. 
 Tamis rotatório em linha com 3 malhas: É um tamis simples, de baixo custo, 
é durável e eficiente. Possui 3 malhas que separam em 4 frações. 
 
 
3- Para operação de sedimentação responda: 
 
a) Qual o fundamento da operação? 
 
É a remoção por deposição gravitacional de partículas sólidas que estão 
suspensas em um líquido ou um gás. É utilizado quando o objetivo é obter uma 
fase sólida ou quando o objetivo for um líquido e não a parte sólida ou 
suspensão. 
 
b) Por que tamanho e forma interferem no processo de sedimentação? 
 
Porque quanto maior o tamanho mais rápido é a velocidade de sedimentação e 
quanto mais homogênea o formato da partícula mais rápido também será a 
sedimentação. 
 
c) Explique o funcionamento do sedimentador de Dörr e cite uma 
aplicação. 
 
O funcionamento é contínuo. A alimentação é feita pela parte superior, direto 
numa zona turva. Conforme o sedimentador vai sendo alimentado, o 
particulado vai se acumulando no fundo do equipamento e o líquido vai 
subindo para uma zona clara. O líquido clarificado vai ser retirado pela parte 
superior e o sólido que vai sendo depositado é retirado pela parte inferior. Ex: 
Usado no tratamento de águas. 
 
d) Qual a diferença entre a câmara de despoeiramento e o ciclone? 
 
 Desapoeiramento: Sepação de sólido-gás.O ar entra na câmara e encontra 
barreiras, se chocando, desacelerando e caindo. O ar segue até o final, mas a 
medida que o sólido vai batendo nos obstáculos e caindo, ele fica acumulado 
no fundo do equipamento. O funcionamento é semi-contínuo (o ar sai 
continuamente e o sólido sai descontínuo.) 
 Ciclone: Nesse, o objetivo é o sólido depositado. O pó e o ar entram pela parte 
látero-superior, dentro ele assume o movimento elicoidal e na medida que bate 
nas paredes ele vai desacelerando e caindo. Na parte inferior o sólido é retirado 
e o ar sai pela parte superior. 
 
 
4-Sobre flutuação responda: 
 
a) Fundamento da operação. 
 
Também chamada de flotação, é uma separação baseada na adsorção seletiva de 
uma substância sobre a superfície de bolhas de um gás que passa através de uma 
solução ou suspensão. 
 
b) Qual a relação entre flutuabilidade e tensão superficial? 
 
As partículas hidrofílicas possuem um ângulo de contato pequeno, o que favorece 
muito sua molhabilidade, favorecendo também o seu ângulo de contato, levando 
facilmente a uma flutuação. Sendo assim, teremos um tensão superficial maior, 
pois o particulado flutuara facilmente. 
 
c) Qual o objetivo do uso de agentes de flutuação? 
 
Espumantes (pouco solúveis e não ionizável senão vao se misturar); Os coletores e 
promotores atuam na molhabilidade; Modificadores são adsorvidos pela superfície 
do sólido. 
 
d) Qual a diferença entre células pneumáticas e células mecânicas? 
 
e) Pneumáticas: O interesse é o que flutua com a espuma. Existem dois tipos: 
 Callow  O ar comprimido entrapela parte inferior, a alimentação é pelo 
inferior pois tem que entrar pelo mesmo local do ar para o particulado já ser 
adsorvido e formar as bolhas na superfície. A espuma é retirada pela parte 
látero-superior. O precipitado adsorvido é fino, o mais pesado se acumula no 
chão do equipamento. 
 Callow Macintosh  O processo de introdução do ar se da através de um 
disco que é todo perfurado e, através dessas perfurações o ar é distribuído mais 
homogeneamente dentro do equipamento, aumentando a eficiência de 
separação. 
Células mecânicas: O interesse é o sedimento. Também são divididos em dois tipos: 
 Denver As pás giram permitindo que todo o particulado fino suba aderindo 
as partículas de gás, e o grosso fica na parte inferior. A espuma sai na parte 
superior e o grosso na inferior. 
 Agitair  No rotor existem ranhuras que subdividem melhor o ar que entra, 
permitindo também uma distribuição mais homogênea e deixar a separação 
mais eficiente. A espuma é retirada pela parte látero-superior. É utilizado 
quando queremos o precipitado, que fica mais livre de particulados que flutua. 
 
5- Considerando a operação de centrifugação responda: 
 
a)Fundamento da operação. 
 
É um processo mecânico para separação ou clarificação de materiais de 
diferentes densidades. A separação pode ser sólido-líquido, líquido-líquido ou 
líquido-líquido-sólido (neste ultimo, considerar que o sólidos esteja em menor 
quantidade). 
 
b) Cite e explique dois parâmetros que interferem nesta operação. 
 
Massa: A massa da partícula influencia no processo, ou seja, quanto maior a 
massa maior será a força centrífuga. 
Densidade e Viscosidade: A densidade pode influenciar na eficácia da 
separação devido ao peso dela e a viscosidade também, quanto mais viscoso 
mais demorado. 
 
c) Qual a diferença entre a centrífuga Decanter e a centrífuga de discos? Pra 
que serve o parafuso sem fim para a primeira e os discos para a segunda? 
 
 Decanter: Ela tem como finalidade clarificar ou espessar suspensões. O 
elemento interno é um transportador de parafuso tipo rosca-sem-fim com a 
extremidade da lamina ajustada próximo ao contorno da cesta. No parafuso 
sem fim o líquido vai para um lado e o sólido para o outro. 
 Discos: O equipamento é indicado para separar misturas líquido-líquido, sendo 
que os líquidos devem possuir densidades diferentes e a mistura pode conter 
pouquíssima quantidade de sólido. Os discos servem para separação, as tortas 
ficam retidas nas paredes dos discos. 
 
 
 
 
 
6- Escolha quatro parâmetros que interferem na prensagem e 
explique. 
 
 Natureza do sólido: se ele é mole, duro ou se precisa de um tratamento 
prévio; 
 Viscosidade: se for mais viscoso vai ser mais difícil a retirada. Se for 
permitido pode aquecer para ajudar; 
 Força de compressão: vai depender da matéria prima que será comprensada; 
 Material de construção da prensa: a prensa deve ter uma resistência 
mecânica boa. 
 
7- Por que o filtro de mangas é considerado um EPC? 
 
Porque o filtro de mangas retém o particulado dentro de cada filtro e deixa passar só o 
ar livre de particulado que vai para o ambiente. 
 
8-Na separação por membranas, qual a diferença entre os filtros de 
superfície e dos de profundidade? 
 
 Filtros de superfície  São esterilizantes ou filtro final; alta eficiência de 
retenção; o diâmetro do poro limita o maior tamanho da partícula; micro-
organismos maiores que os poros não conseguem penetrar; tem um fluxo 
limitado; uma baixa capacidade de filtração; alto custo e possui uma eficiência 
maior devido a retenção absoluta, todos os poros possuem o mesmo tamanho. 
 Filtros de profundidade  São clarificantes ou pré-filtros; retém partículas 
maiores através de toda a membrana filtrante; crescimento de micro-
organismos; retenção nominal e, ao contrario dos filtros de superfície, este não 
possui um diâmetro de poro definido, os poros são de tamanhos diferentes. 
 
9- Qual a relação entre a porosidade e a pressão para as operações de 
osmose reversa, nanofiltração, microfiltração e filtração de 
partículas? 
 
 Microfiltração  Para poros de tamanho entre 0,1-1 micra, a pressão 
necessária é de 0,5 à 25atm. 
 Nanofiltração  Para poros de tamanho entre 0,01- 0,001 micra, a pressão 
necessária será de 5 à 25atm. 
 Osmose reversa  Para esta, precisa-se um pressão muito maior do que as 
operações devido ao seu tamanho de poro menor que mede 0,001 micra. A 
pressão necessária será de 15 à 80atm. Quanto menor a porosidade, maior será 
a pressão necessária. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 10- Preencha o quadro abaixo: 
 
Operação Tipo de Matéria Prima pode 
separar 
Força Motriz 
Sedimentação 
Sólidos suspensos em um líquido ou 
gás 
Gravidade 
Flutuação 
Sólido - sólido Aerofilia 
Prensagem 
Sólido – líquido (quando o liquido 
está contido no sólido e não como 
suspensão) 
Compressão 
Centrifugação 
Sólido – Líquido, Líquido – líquido 
e Líquido – líquido – sólido(com 
pouco Solido) 
Centrífuga 
Filtração 
Separa o sólido do fluído que o 
carreia(gás ou líquido) 
Gravidade, força 
centrífuga, pressão 
ou vácuo