Estudo dirigido completo área 1

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Universidade Federal do Rio Grande do Sul 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO DIRIGIDO 
OPERAÇÕES UNITÁRIAS FARMACÊUTICAS 
FILTRAÇÃO E CENTRIFUGAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nomes: Bihara Jacques, Catieli Flores, Gilberto Soares, Jennifer 
Staehler e Karine Curvello 
Turma: A
FILTRO PRENSA DE PLACAS E MARCOS 
1. Partes que compõem: 
 
 Unidade filtrante: composta por duas placas, um marco e um meio filtrante; 
 Tanque com suspensão; 
 Bomba; 
 Tubulatura de alimentação; 
 Calha de descarga; 
 Parafuso de ancoragem. 
 
2. Funcionamento: 
 
Descontínuo: o processo é interrompido para descarga da torta e reiniciado 
após a limpeza das partes. 
 
3. Indicação de uso para cada equipamento, explicando como ocorre a separação dos 
componentes da matéria-prima. Utilizar exemplos reais e justificar por que os outros 
equipamentos não podem ser utilizados para essa situação. 
Este equipamento é considerado uma das principais alternativas para o 
tratamento de água, por exemplo. Normalmente, depois de alguns processos iniciais, a 
água sofre decantação em outros tanques e por ação da gravidade, os flocos com as 
impurezas e partículas ficam depositadas no fundo desses tanques, separando-os da 
água. Logo após ela é direcionada para um filtro prensa onde a água será ainda mais 
purificada, pois é nessa etapa que as impurezas de pequeno tamanho (e que não 
foram decantadas) ficam retidas no filtro. Depois, é o processo de desinfecção onde é 
aplicado cloro para matar qualquer microorganismo presente. Esse equipamento é um 
dos processos de filtração que permite a maior desidratação do material retido, 
gerando tortas com concentração de até 70% de sólidos, aproximadamente, por isso é 
tão usado para purificação de líquidos (no caso da água) ou até mesmo em algum 
processo que se quer reaproveitar o sólido pois ele fica extremamente compacta as 
mangas. 
O filtro de tambor rotatório a vácuo não poderia ser usado devido a pouca 
quantidade de sólido em suspensão, uma vez que a água já passou por decantação 
para retirar as impurezas floculadas. A centrífuga de pusher também não adequada 
visto que a quantidade de sólido é insignificante. A centrífuga de discos não separaria 
bem as impurezas da água visto que essa centrífuga é ideal para separar líquidos de 
densidades próximas e com provável sólido contaminante, essa técnica não usa uma 
mistura de líquidos. A prensa cilíndrica não pode ser usada visto que a técnica de 
purificação da água trabalha com tamanhos minúsculos de sólidos, logo, nada ficaria 
retido na lamina crivada da prensa. A centrífuga de bancada poderia ser utilizada nesse 
caso para alguma análise pontual, mas não é adequada para uma técnica que visa o 
processo industrial, como a apresentada. Filtro de marcos e placas não pode ser 
aplicado visto que a grande quantidade de sólido (40% em peso) não é viável em um 
equipamento descontínuo. 
 
FILTRO DE TAMBOR ROTATÓRIO 
1. Partes que compõem: 
 Tambor rotatório perfurado dividido em zonas (filtração, escorrido, lavagem e 
descarga); 
 Chuveiro de lavagem; 
 Tubuladora de nível; 
 Tubuladura de entrada de ar para agitação da mistura; 
 Tubuladura de alimentação; 
 Tubuladura de descarga; 
 Tanque com a matéria prima; 
 Raspador ; 
 Tubuladura de vácuo acoplada ao tambor rotatório. 
2. Funcionamento: 
 
Contínuo. 
 
3. Indicação de uso para cada equipamento, explicando como ocorre a separação dos 
componentes da matéria-prima. Utilizar exemplos reais e justificar por que os outros 
equipamentos não podem ser utilizados para essa situação. 
 
O processo de fabricação de açúcar utiliza preferencialmente a etapa de 
tratamento químico do caldo por sulfitação e calagem, que objetivam a formação de 
flocos que agregam a rica parte coloidal existente e auxiliam na formação do lodo. 
Para isso, a grande maioria das indústrias emprega equipamentos do tipo filtro 
contínuo de tambor rotativo. 
Os filtros contínuos rotativos a vácuo são os mais significativos em uma unidade 
sucroalcooleira quando se refere à filtração, classificando-se como um processo de 
filtração convencional sob pressão. Este processo é dito contínuo, pois todos os ciclos da 
filtração ocorrem continuamente em um tambor rotativo. O lodo primário de caldo de 
cana, proveniente da operação unitária de decantação, é misturado com o bagacilho, que 
atua como auxiliar de filtração. Nesta separação por filtração contínua a vácuo obtêm-se a 
fase líquida, o caldo filtrado contendo sacarose que vai para processamento, e a fase 
sólida de bagacilho, mais minerais aderentes ao tambor rotativo, que passa a ser chamada 
de torta de filtração. A principal aplicação desse tipo de filtração na indústria 
sucroalcooleira é na separação da fase líquida do precipitado de decantação de caldo de 
cana, com a recuperação de sacarose. 
O filtro de tambor rotatório é utilizado nesse procedimento pois é o único que 
utiliza o vácuo, sendo este essencial para sugar o lodo do caldo na extração do açúcar da 
torta. Sendo assim, a centrífuga Pusher, a centrífuga de discos e o filtro de placas e marcos 
não podem ser utilizados pois não fariam a lavagem adequada do caldo. A centrífuga de 
bancada não pode ser utilizada pois há muito sólido na matéria prima e a prensa manual 
poderia ser usada, porém para retirar o sólido de dentro dela e lavá-lo levaria muito mais 
tempo que utilizando o filtro de tambor rotatório pois neste equipamento o sólido já vem 
lavado e separado. Além desses fatores, o vácuo e o fato filtro de tambor rotatório ser 
mecânico agilizam o processo. 
 
CENTRÍFUGA DE TAMBOR COM CRIVOS – PUSHER 
1. Partes que compõem: 
 Tambor com crivos; 
 Eixo horizontal com raspador; 
 Alimentação; 
 Tela filtrante; 
 Eixo horizontal com defletor; 
 Descarga de sólido. 
 
2. Funcionamento: 
Contínuo. 
3. Indicação de uso para cada equipamento, explicando como ocorre a separação dos 
componentes da matéria-prima. Utilizar exemplos reais e justificar por que os outros 
equipamentos não podem ser utilizados para essa situação. 
Desumidificação do bicarbonato de sódio: O bicarbonato de sódio é produzido 
por carbonatação do carbonato de sódio. O bicarbonato de sódio é então, cristalizado 
e tem de ser separado a partir da água mãe. O sal, que é colocado na centrífuga 
pusher, contém cerca de 40% de sólidos em peso. O produto na descarga contém 4-
6% de umidade. Modificações do empurrador da centrífuga são necessárias para 
torná-la aplicável para retirar umidade desse cristal, já que é um cristal fino. 
Deve ser utilizada a centrífuga de Pusher nesse processo pois ela é a centrífuga 
que melhor separa as fases quando há grandes quantidades de sólido. A centrífuga de 
discos não poderia ser usada porque esse equipamento separa uma mistura de 
líquidos que pode ou não conter um solido contaminante. O sal claramente não é um 
sólido contaminante pois contem cerca de 40% de sólido em peso. Prensa manual não 
pode ser utilizada pois bicarbonato é uma partícula pequena, passaria pelos crivos e 
não faria a desumidificação. O filtro de placas e marcos é inutilizável pois a quantidade 
de sólido é muito maior que a de líquidos, a centrífuga de bancada não pode ser 
utilizada porque há muito sólido e pouco líquido então não seria um aparelho 
adequado para desumidificar o bicarbonato e o filtro de tambor rotatório não é 
eficiente pois a matéria prima é muito pequena, podendo assim passar pelos crivos 
que compõem o tambor. 
CENTRÍFUGA DE DISCOS 
1. Partes que compõem: 
 Discos perfurados; 
 Eixo com os discos; 
 Tubuladura de alimentação; Tubuladuras de descarga dos produtos; 
 Carcaça; 
 Descarga de sólido contaminante. 
 
2. Funcionamento: 
Contínuo. 
3. Indicação de uso para cada equipamento, explicando como ocorre a separação dos 
componentes da matéria-prima. Utilizar exemplos reais e justificar por que os outros 
equipamentos não podem ser utilizados para essa situação. 
Desnatação do leite: 
O leite entra pela tubuladura de alimentação e após é distribuído para os 
discos. A força centrífuga separa a gordura da fase líquida do leite. A gordura move-se 
pela tubuladura mais próxima do eixo central, pois apresenta menor densidade. O 
Leite, fração mais densa, através da força centrífuga, sai pela tubuladura mais distante 
ao eixo central. A eficiência da separação está diretamente relacionada com o número 
de discos. 
O leite ainda permanece com certa percentagem de gordura (0,05% a 0,10%), 
podendo-se regular a centrífuga para a obtenção de um leite com maior ou menor 
percentual de gordura. 
Os outros equipamentos não podem ser utilizados para essa indicação de uso 
de separação de uma mistura com fase oleosa e aquosa porque é apenas o 
equipamento de centrífuga de discos que separa líquidos de densidades diferentes. Ou 
seja, devido a filtração, a centrífuga de pusher e a prensagem serem procedimentos 
baseados na separação de um sólido e de um líquido, não podem ser utilizados para 
desnatar o leite. A centrífuga de bancada pode até ser utilizada para separar a nata do 
leite, porém só pode ser feita em pequenas quantidades, o que deixa o processo muito 
lento e inviável para as indústrias. 
4. BIBLIOGRAFIA 
http://www.cienciadoleite.com.br/?action=1&type=0&a=142 
http://www.meiofiltrante.com.br/materias_ver.asp?action=detalhe&id=283&revista=n25 
http://site.sabesp.com.br/site/interna/Default.aspx?secaoId=47 
http://www.pharmaceuticalonline.com/doc/pusher-centrifuge-operation-applications-
and-0001 
http://www.meiofiltrante.com.br/materias_ver.asp?action=detalhe&id=414