Buscar

estequiometria industrial - unidades e transformação

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

BIBLIOGRAFIA – INTRODUÇÃO A ENG. QUÍMICA
R. Felder. R. Rousseau, "Elementary Principles of Chemical Processes", John Wiley & Sons, N. York, 2 ed. 
D. Himmemblau, "Engenharia Química - Princípios e Cálculos", Prentice-Hall do Brasil Ltda, 1984, 4 ed.
A ENGENHARIA QUÍMICA É UMA PROFISSÃO
REGULAMENTADA NO BRASIL.
QUAIS AS ATRIBUIÇÕES PREVISTAS EM LEI?
Art. 1º – Fica designado, para efeito do exercício profissional, correspondente às diferentes modalidades de profissionais da Química, o seguinte elenco de atividades:
01 – Direção, supervisão, programação, coordenação, orientação e responsabilidade técnica no âmbito das atribuições respectivas.
02 – Assistência, assessoria, consultoria, elaboração de orçamentos, divulgação e comercialização, no âmbito das atribuições respectivas.
03 – Vistoria, perícia, avaliação, arbitramento e serviços técnicos; elaboração de pareceres, laudos e atestados, no âmbito das atribuições respectivas.
04 – Exercício do magistério, respeitada a legislação específica.
05 – Desempenho de cargos e funções técnicas no âmbito das atribuições respectivas.
06 – Ensaios e pesquisas em geral. Pesquisa e desenvolvimento de métodos
e produtos.
07 – Análise química e físico-química, químico-biológica, bromatológica, toxicológica e legal, padronização e controle de qualidade
Resolução normativa nº 36 DE 25.04.1974 DO Cons. Fed. Química
Resolução normativa nº 36 DE 25.04.1974
08 – Produção; tratamentos prévios e complementares de produtos e resíduos.
09 – Operação e manutenção de equipamentos e instalações; execução de trabalhos técnicos.
10 – Condução e controle de operações e processos industriais, de trabalhos técnicos, reparos e manutenção.
11 – Pesquisa e desenvolvimento de operações e processos industriais.
12 – Estudo, elaboração e execução de projetos de processamento.
13 – Estudo de viabilidade técnica e técnico-econômica no âmbito das atribuições respectivas.
14 – Estudo, planejamento, projeto e especificações de equipamentos e instalações industriais.
15 – Execução, fiscalização de montagem e instalação de equipamento.
16 – Condução de equipe de instalação, montagem, reparo e manutenção.
Resolução normativa nº 36 DE 25.04.1974 
Art. 7º – Compete ao profissional com currículo de "Engenharia Química", de acordo com a extensão do mesmo, o desempenho de atividades constantes dos nºs 01 a 16 do art. 1º – desta Resolução Normativa.
http://www.cfq.org.br/rn/RN36.html
• operação de unidades industriais (plano de produção, programação, custos, treinamento, qualidade)
• análise de processos industriais (avaliação da performance, melhorias, modelagem)
• análise econômica e planejamento da produção (balanços de massa e energia, inventários)
• projeto de processos industriais e de engenharia (dimensionamento, etapas, equipamentos)
• controle e otimização da produção (automação, malhas de controle)
• mercado (comercial, aplicações)
• segurança e meio-ambiente (riscos, planos de emergência, melhorias)
Atividades dos Engenheiros de Químicos
Processos Químicos
 Operação ou conjunto de operações coordenadas que causam uma transformação química ou física em um material ou mistura.
 $$$$: sistema que converte insumos de baixo valor agregados em produtos de maior valor agregado (ex. minério em metal; madeira em celulose; ar em nitrogênio, oxigênio, argônio; craqueamento (ou destilação) do petróleo; nitrogênio em amônia; Amônia em fertilizantes, etc)
 nas indústrias químicas, ocorrem:
 transformações físicas e químicas (classifique exemplos acima!)
 mesmo quando a conversão química é essencial, operações físicas preliminares são necessária
Funções Básicas dos Processos Químicos
Reação Química
		- conversão química de matérias-primas em produtos finais
2) Mistura:
 		- insumos devem ser misturados antes da reação
3) Separação
		- idealmente, as reações ocorrem com 100% de rendimento
		- na prática... O material gerado num processo químico reúne,
		além do produto final:
			• matéria-prima não-reagida (vale a pena desperdiçar??)
			• subprodutos (será que eles não têm utilidade???)
			• impurezas (como lidar com elas??)
		- esta mistura deve ser separada em seus vários constituintes
Funções Básicas dos Processos Químicos
4) Transferência de material
		- Um processo é constituído de vários tipos de equipamentos:
		o material processado deve entrar e sair de cada um deles
2) Transferência de energia (calor)
 		- utilização da energia do sistema ($$$) deve ser maximizada
		através de vaporação, troca de calor, etc
Fluxogramas
Organização da informação de um processo químico adequada para realização de cálculos posteriores
Blocos ou símbolos indicam unidades de processo (reatores, filtros, moinhos, etc) e linhas indicam o fluxo seqüencial das matérias primas ou produtos
Fluxograma de obtenção de ácido fosfórico
Análise de processos químicos
CALCULAR
 QUANTIDADES E PROPRIEDADES DE PRODUTO
PARTINDO DAS
 QUANTIDADES E PROPRIEDADE DE MATÉRIA-PRIMA
OU VICE-VERSA
 Variáveis de Processo
 Conservação de massa
 Conservação de energia
 Termodinâmica
		
		abordagem sistemática
- Solução dos problemas (aqui e no dia-a-dia)
Unidades e Grandezas
1. Grandezas ou Dimensões são nossos conceitos básicos de medidas como comprimento, tempo, massa, temperatura,
	
2. Unidades são meios para expressão destas grandezas, pois
MEDIR É COMPARAR
 Adição e subtração: podem ser realizadas somente se as unidades são iguais
8g + 5g 
8g + 5m
8g + 5 kg
é possível!
não é possível, pois são grandezas diferentes!
É possível, após a devida conversão de unidades
 Multiplicação e divisão: é possível mesmo com grandezas e unidades diferentes
Ex: m/s; mol/L; m/s2
Sistema de unidades
Unidades Básicas (ex: s)
	
2. Unidades Múltiplas: múltiplos ou frações das unidades básicas (ex: ms, h, min)
3. Unidades Derivadas: definidas em termos das 7 unidades básicas
 O Sistema Internacional (SI) é o mais utilizado, mas também iremos trabalhar como o
• Sistema CGS
• Sistema MKS* (ou MKS técnico)
• Sistema Imperial Britânico, Inglês ou Americano de Engenharia
Sistema Internacional (SI)
 - Estabelecido em 1960 na 11a Conferência Geral de Pesos e Medidas
 - 22 de junho 1979: depósito de 2 padrões de platina representando o metro e quilograma nos Archives de La Republique, em Paris
Definições de unidades básicas
metro: comprimento do caminho percorrido pela luz durante uM intervalo de tempo de 1/299792458 segundo
segundo: duração de 9192631770 ciclos de radiação correspondentes a uma transição específica do átomo de césio 133 em estado sólido a 0 kelvin
´....................... e assim sucessivamente!
Unidades Derivadas do SI
Exemplos de unidades derivadas do SI com nomes e 
símbolos especiais.
Outros Sistemas de Unidades
Sistema CGS: Sistema coerente de 3 unidades (centímetro, grama, metro). 
Sistema MKS: Na mecânica clássica, qualquer grandeza pode ter a unidade representada pela combinação de
Comprimento (m), massa (Kg) e tempo (s). Exemplos: velocidade em m/s, aceleração em m/s2, força em kg/(m.s2)
Sistema MKS* (MKS técnico): Similar ao MKS, em que a força ao invés da massa é adotada como grandeza fundamental
1 litro de água a 4o C
MKS: massa 1 Kg
 peso 9,8 N
MKS*: peso 1 Kgf
Outros Sistemas de Unidades
Sistema Sistema Imperial Britânico, Inglês ou Americano de Engenharia: baseado em medidas antropomórficas
1 polegada = comprimento de 3 graões de cevada alinhados
1 jarda = distância entre a ponta do nariz e o polegar, com o braço estendido, do rei Henrique I
Conversão de unidades
 Uso de fatores de conversão (valores equivalentes de diferentes unidades)
Exemplo: unidades de comprimento
Conversão de unidades
Exemplo: 1100 ft/s em mi/h
Exemplo: 100 m em ft
Peso e massa –
Um caso especial
Massa: kg (SI); lb ou lbm(Sistema Inglês) 
Força: N (SI)
F = m x a
F = kg x m/s2 = kg/(m x s2) = N
1 kgf (1 kilograma-força) é a força exercida pela massa de 1kg na gravidade terrestre (pode-se dizer que 1 kg equivale a 1kgf)
1kgf = 1kg x 9,81m/s2= 9,81 kg/(m x s2) = 9,81 N
 Analogamente, para lbf (libra-força)
1lbf = 1lbm x 32,174ft/s2
Massa: quantidade de matéria
Peso: oposto da força necessária para suportar uma massa
Conversão de unidades
Exemplo: 400 in3/dia em cm3/h
*
y5ry454747
*
y5ry454747
*
y5ry454747
*
y5ry454747
*
y5ry454747
*
y5ry454747
*
y5ry454747
*
y5ry454747
*
y5ry454747
*
y5ry454747
*
y5ry454747
*
y5ry454747
*
y5ry454747

Teste o Premium para desbloquear

Aproveite todos os benefícios por 3 dias sem pagar! 😉
Já tem cadastro?

Outros materiais