INTRODUÇÃO À ENGENHARIA QUÍMICA

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INTRODUÇÃO À ENGENHARIA QUÍMICA
Profa. Ms. Andréa Taveira Papacídero
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ENGENHARIA QUÍMICA
... é a aplicação dos princípios das ciências físicas, juntamente com os princípios da economia e das relações humanas, aos campos que são diretamente pertinentes aos processos e aos equipamentos nos quais se tratam substâncias visando a provocar modificações de estado, de energia ou de composição...
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O PROCESSO...
..qualquer conjunto de etapas que envolvem modificações de composição química, ou que envolvem certas alterações físicas no material que está sendo preparado, ou processado, ou separado, ou purificado.
Aos engenheiros cabe a escolha das etapas apropriadas, na ordem apropriada, para formular um processo capaz de concretizar uma operação da manufatura química.
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A INDÚSTRIA QUÍMICA
 Indústria de petróleo
 gasolina, querosene
 usados diretamente pelo consumidor final
 BENS DE CONSUMO
 Indústria de enxofre
 ácido sulfúrico
 ainda sofrerão algum processamento
 BENS DE PRODUÇÃO
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...O engenheiro deve perceber que uma solução razoável do problema, em um tempo permissível é mais importante que o perfeito entendimento de todas as facetas do problema !
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CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTAIS DO ENGENHEIRO
1- HABILIDADE: para realizar o trabalho
Definir o problema
Esquematizar a solução
2- COMUNICABILIDADE: relações interpessoais, ter habilidade para convencer os outros de que suas decisões são corretas.
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3- INICIATIVA: não é suficiente desempenhar bem as tarefas, ele não deve esperar que lhe digam tudo o que fazer.
4- ATUALIZAÇÃO: pesquisar, participar de encontros profissionais e tecnológicos.
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CONCEITOS BÁSICOS DA ENGENHARIA QUÍMICA
OPERAÇÃO 
CONTÍNUA
OPERAÇÃO 
DESCONTÍNUA
Maior produtividade 
Menor custo por produto 
Tempo não é uma variável do processo
REGIME PERMANENTE
ESTADO ESTACIONÁRIO 
Pequena escala 
Carrega, processa, retira 
Tempo é uma variável do processo
REGIME TRANSIENTE
EM BATELADA
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VAZÃO
VAZÃO: é a razão entre a quantidade que escoa de uma corrente de fluido e o tempo gasto.
Vazão volumétrica Vazão mássica Vazão molar
 m3/h kg/s mol/h
Controle de processo
Balanços materiais
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TIPOS DE ESCOAMENTO
ESCOAMENTO EM PARALELO
Corrente A
Corrente B
ESCOAMENTO EM CONTRACORRENTE
Corrente A
Corrente B
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OPERAÇÕES UNITÁRIAS E PROCESSOS UNITÁRIOS
ETAPAS PRINCÍPIOS FÍSICOS E QUÍMICOS INDEPENDENTEMENTE DO MATERIAL
REATOR
Hidrogenação, sulfonação, nitração, oxidação
MUDANÇAS FÍSICAS
Bombas, compressores, trocadores de calor..
MUDANÇAS FÍSICAS
Evaporadores, filtros, sedimentadores, torres de destilação..
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
Transporte de reagentes e produtos por toda a planta industrial.
Determinar tamanhos e tipos de tubulações, acessórios e bombas (ou compressores).
VAZÃO
DIÂMETRO
PERDA DE CARGA
POTÊNCIAS
RENDIMENTOS
VISCOSIDADE
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TRANSMISSÃO DE CALOR
-Aquecimento ou resfriamento de produtos e reagentes.
-Taxas de calor (balanço de energia).
REAÇÕES ENDOTÉRMICAS
REAÇÕES EXOTÉRMICAS
Fornecer calor
Remover calor
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OPERAÇÕES DE AGITAÇÃO E MISTURA
OBJETIVO: Homogeneizar a composição da mistura formada por diferentes componentes.
VASO COM AGITADOR
CILINDRO
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OPERAÇÕES DE SEPARAÇÃO
Processos físicos para separação de duas fases
DECANTAÇÃO
FILTRAÇÃO 
CENTRIFUGAÇÃO
Sólido-líquido ou líquido - líquido
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OPERAÇÕES DE SEPARAÇÃO
Processos que ocorrem com transferência de massa por afinidade do material
ADSORÇÃO
Do gás ou líquido para o sólido
ABSORÇÃO
Do gás para o líquido
EXTRAÇÃO
De líquido para outro líquido
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OPERAÇÕES DE SEPARAÇÃO
Processos que ocorrem com a transferência de material de uma fase para outra , pela influência da troca de calor.
EVAPORAÇÃO
DESTILAÇÃO
CRISTALIZAÇÃO
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O engenheiro químico é aquele que viabiliza, em escala industrial os processos químicos e físico-químicos desenvolvidos em laboratório, já que apenas ele com sua capacitação em química, termodinâmica, controle e otimização de processos, transferência de massa e energia, operações, processos e projetos industrias, está apto a adequá-los.