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- -1 OPERAÇÕES UNITÁRIAS OPERAÇÕES DE PROCESSAMENTO TÉRMICO Fábio de Pádua Ferreira - -2 Olá! Você está na unidade . Conheça aqui os princípios do processamentoOperações de processamento térmico térmico, diferentes formas de condução do calor, aspectos físicos e operações envolvendo a transferência de calor, tecnologias aplicadas aos trocadores de calor e condensadores, as principais operações unitárias observadas nas indústrias de processamento, incluindo evaporação e destilação, além dos principais equipamentos usados nesses processos. Veja também os princípios das técnicas de irradiação, os equipamentos utilizados e sua aplicação na indústria químico-farmacêutica. Bons estudos! - -3 1 Princípios do processamento térmico As tecnologias envolvendo o , como aquecimento e resfriamento, e os processos quetransporte de calor resultam destas operações, são consideradas etapas fundamentais nas indústrias químicas e farmacêuticas. Observa-se que as técnicas, geralmente, utilizadas em apresentam diferenças significativasgrande escala daquelas aplicadas em , em que a maioria destes procedimentos ocorre utilizando sistemasescala de bancada simples (ISENMANN, 2018). Os principais métodos tradicionais para promover o processamento térmico implicam na transferência por três formas, nomeadamente por , e . Essa transferência, geralmente,diferentes condução convecção radiação ocorre por um dos dois primeiros processos (ROÇA, 2011). Condução É caracterizada pela transferência direta do calor por contato, onde o aquecimento ocorre a partir das paredes do recipiente que contém o material a ser aquecido (ROÇA, 2011). Convecção O aquecimento por está associado a transferência de calor pelo movimento da massa de partículasconvecção aquecidas pelo ar, vapor ou água (ROÇA, 2011). Radiação A energia é conduzida por ondas eletromagnéticas (ROÇA, 2011). Na prática industrial, podemos classificar os processos envolvendo o processamento térmico em processos de ou , que podem ocorrer de forma ou .aquecimento resfriamento direta indireta - -4 1.1 Condução de calor O transporte do calor via pode ser explicado a nível molecular. A definição de calor considera ocondução movimento e dos átomos e compostos moleculares. Estes aspectos incluem, principalmente,grau de agitação vibrações angulares e de estiramento, mas os movimentos rotacionais também desempenham um papel importante. As das moléculas armazenam energia na região típica do infravermelho, noenergias vibracionais caso das , a região é típica das micro-ondas. A energia, geralmente, pode ser transferida a uma molécula rotações vizinha, que pode a energia na forma de rotação e vibração (ISENMANN, 2018).receber e armazenar De acordo com McCabe et al. (2004), um considerável número de operações realizadas nas indústrias químicas envolve a produção ou absorção de energia na forma de . As leis que regem a e oscalor transferência de calor tipos de aparelhos que têm como objetivo principal o controle do fluxo de calor são, portanto, de grande importância. Quando dois objetos em temperaturas diferentes são colocados em contato térmico, os fluxos de passam do objeto na temperatura mais alta para o objeto de temperatura mais baixa. O fluxo líquido estácalor sempre na direção da .diminuição da temperatura Em muitas aplicações de trocas, o calor é transferido entre correntes de fluido sem nenhuma mudança de fase nos fluidos. Isso é, especialmente, importante nas operações de , como quando o efluenterecuperação de calor quente de um reator exotérmico é usado para pré-aquecer a entrada do resfriador. Outros exemplos incluem a transferência de calor de uma corrente de gás quente para a água de resfriamento, e a refrigeração de uma corrente de líquido quente pelo ar. Em tais situações, os dois fluxos são por uma parede de metal, queseparados constitui a superfície de transferência de calor. A pode consistir em tubos ou outros canais de seçãosuperfície transversal constante, placas planas ou em dispositivos como motores a jato e máquinas de força avançadas, de formas especiais projetadas para embalar uma área máxima de superfície de transferência em um pequeno volume (MCCABE et al., 2004). Fique de olho Segundo Isenmann (2018), a condutividade térmica extraordinária dos metais se deve à contribuição da mobilidade dos elétrons. Podemos afirmar que a sobretaxa em condutividade térmica, dos metais acima dos não metais, se deve à transmissão do calor pelos elétrons que, no caso dos metais, são quase livres. - -5 A maioria das transferências de é realizada em equipamentos de estado estacionário, mascalor fluido a fluido também são usados regeneradores térmicos, nos quais um leito de formas sólidas é aquecido alternadamente por um fluido quente e as formas quentes usadas para aquecer um fluido mais frio em transferência de calor a alta temperatura (MCCABE et al., 2004). 1.2 Operações envolvendo a transferência de calor Segundo Isenmann (2018), dispositivos ou equipamentos nos quais o calor está sendo transferido de um meio para outro, incluem os , e . A quantidade de calor a sertrocadores de calor evaporadores condensadores transferida em determinado tempo é definida de acordo com as exigências da , juntamenteoperação unitária com as temperaturas de entrada e de saída, das correntes trocadoras de calor. Abraharnsson et al (1992) enfatizam que a e a , juntamente com a , são asevaporação secagem destilação operações unitárias com de energia na indústria de processos. Uma parte do calor residual émaior consumo teoricamente para produzir vapor ou fornecer outros requisitos de aquecimento do processo. Orecuperável calor recuperado reduziria a entrada de energia primária no processo. A incorporação de vários tipos de bombas de calor em unidades diferentes em um processo sobrecarregado por fluxos de calor residual, com níveis de temperatura adequados, é um método eficiente para a .recuperação de energia Atualmente, as exigências por processos mais e que visam economizar energia têm promovidoeficientes alterações significativas na forma como a indústria faz uso da energia envolvida ao longo de uma linha de produção. A via trocadores de calor, tem se tornado cada vez mais importante nasrecuperação de calor, últimas décadas, sendo considerada uma área . O reaproveitamento dos calores gerados no processopromissora industrial para outras finalidades constitui uma importante , viabilizando reaproveitar o calorlinha de pesquisa para outras atividades, como pré-aquecimento da água, fonte de vapor para a turbina que aciona o compressor e muitas outras (ISENMANN, 2018). - -6 2 Trocadores de calor De acordo com Lauar (2011), os são caracterizados por equipamentos comumente usadostrocadores de calor para trocar energia térmica através de dois ou mais fluidos. A partir do advento tecnológico, tem-se observado seu emprego em um número cada vez maior de atividades industriais e em diferentes processos, tais como produção de energia, indústria petrolífera, farmacêutica, refrigeração, criogenia e outros. Os trocadores de calor utilizam a entre dois fluidos para trocar energia térmica entre eles.diferença de temperatura Devido a um conjunto de restrições e regulamentação impostas nas últimas décadas aos trocadores de calor, referentes ao volume ocupado, desempenho, custos e ao uso de gás ou ar como fluido de trabalho, diferentes de trocadores de calor foram desenvolvidas para atender demandas da indústria. Em busca de processosclasses eficientes e de economia de energia, emergiu uma nova classe de trocadores de calor, os trocadores de calor , do inglês , com o intuito de superar alguns obstáculos e melhorar ocompactos compact heat exchangers processo. Esses trocadores têm sido empregados em uma grande variedade de processos, e sua importância tem sido reconhecida por diferentes setores industriais, incluindo setores automobilísticos, produtores de energia e outros. O aumento no uso dessatecnologia pode ser verificado pelo incremento gradual da utilização de permutadores de calor e de outros trocadores de calor compactos pela indústria, que, anteriormente, fazia uso de trocadores de calor não compactos (LAUAR, 2011). - -7 2.1 Trocadores de calor compactos Os trocadores de calor compactos são caracterizados por terem uma comparativamentedensidade de área grande. A densidade da área é a razão entre a superfície de transferência de calor e o volume do trocador de calor. Sua grande densidade de área, indicando pequeno diâmetro hidráulico para fluxo de fluido, resulta em uma que o trocador de calor convencional.eficiência mais alta Pequenas passagens de fluxo têm dois efeitos, uma tendência ao fluxo laminar nos canais e uma queda de pressão alta. O está associado a baixos coeficientes de transferência de calor e, portanto, afluxo laminar eficiência é, necessariamente, melhorada por várias técnicas de aprimoramento da transferência de calor, que trouxeram uma variedade de trocadores de calor compactos. Alguns destes são usados há muitas décadas, outros foram recentemente introduzidos no mercado; enquanto vários tipos ainda estão sendo testados em laboratório. A necessária redução do consumo de energia, a minimização do investimento de capital e a melhoria da adaptabilidade dos componentes levaram ao da pesquisa sobre trocadores de calorrápido desenvolvimento compactos (LI et al, 2011). Assista aí https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/746b3e163a5a5f89a10a96408c5d22c2 /7815923b2d0a547d36d53a817680d133 A primeira patente para um trocador de calor compacto foi do denominado ,trocador de calor de placas concedida a um alemão, Albretch Dracke, em 1878, e o primeiro trocador de calor de placas comercialmente operacional foi inventada em 1923 pelo Dr. Richard Seligman, fundador da Aluminium Plant and Vessel Company Ltd, na Inglaterra. O conceito tradicional de um trocador de calor de placas consiste em uma série de suportadas por uma estrutura rígida. A vedação entre correntes é realizada por juntas. Alémchapas onduladas disso, a passagem múltipla pode ser acomodada com placas vazias dentro da pilha. Várias especificações podem ser correspondidas adicionando ou removendo algumas placas ou com diferentes padrões de placas (LI et al, 2011). De acordo com Silva (2016), o de um trocador de calor depende da transferência de calor entre osdesempenho fluidos de trabalho que passam através dele. A para fluxo turbulento é maior taxa de transferência de calor que a do fluxo laminar, e diferentes tecnologias são usadas para melhorar a transferência de calor, introduzindo https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/746b3e163a5a5f89a10a96408c5d22c2/7815923b2d0a547d36d53a817680d133 https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/746b3e163a5a5f89a10a96408c5d22c2/7815923b2d0a547d36d53a817680d133 - -8 turbulência, melhor mistura de fluidos e assim por diante. No entanto, é provável que qualquer tecnologia que aprimore a transferência de calor aumente a , e é de conhecimento geral que a taxa dequeda de pressão aumento da queda de pressão costuma ser maior do que a da transferência de calor.taxa de melhoria Os trocadores de calor compactos desempenham um papel importante na economia e alta eficiência na utilização de energia. Nos próximos anos, o aumento da demanda por trocadores de calor, em conformidade com os princípios de e certamente expandirá ainda mais suas aplicaçõessustentabilidade ecológica econômica, industriais. Para o futuro, acredita-se que a ampla visão geral dos diferentes tipos de trocadores de calor compactos ajudará os fabricantes a projetar e adequá-los a necessidades específicas (LI et al, 2011). - -9 2.2 Condensadores Lauar (2011) descreve que os trocadores de calor apresentam um grande potencial de aplicação nos processos e condicionamento de ar. Dentre eles, destacam-se os , que são equipamentosde refrigeração condensadores prioritários nestes sistemas. Um condensador pode ser definido como um em que os fluidostrocador de calor mudam de estado físico, o calor liberado na mudança de fase do fluido refrigerante é, posteriormente, removido através do . O processo de refrigeração pode ser definido como processos que envolvem a condensador .remoção de calor A refrigeração constitui-se em um conjunto de processos aplicados para reduzir ou manter a temperatura de um material ou espaço. Os condensadores utilizados para a refrigeração operam em um ciclo de compressão de vapor. O agente refrigerante entra no evaporador como uma mistura de duas fases, líquido-vapor. Neste equipamento, parte do refrigerante muda de fase, passando de líquido para vapor em função da transferência de calor do meio refrigerado para o refrigerante. Como o agente refrigerante está mudando de fase, a pressão e a temperatura podem ser consideradas constantes nesta etapa, porém pode ser observada uma queda de pressão. Em seguida, o refrigerante é comprimido no compressor, elevando a pressão e temperatura. O refrigerante segue então para o condensador, onde o vapor muda de fase novamente, passando para o estado líquido e liberando energia para o meio. O ciclo se encerra quando o refrigerante em estado líquido é forçado a passar por um processo onde a pressão e a temperatura caem. Nesta etapa, o refrigerante está pronto para recomeçar o ciclo absorvendo calor no evaporador (LAUAR, 2011). Wu et al. (2010) descrevem que, recentemente, uma ideia e tecnologia inovadora foram propostas para projetar um novo tipo de condensadores de alto desempenho e trocadores de calor. Esse tipo de condensador funciona separando automaticamente o líquido do gás e faz com que a condensação sempre ocorra no modo de condensação em um filme fino e instável em todo o condensador, o que resulta em um coeficiente médio de transferência de calor muito alto. O condensador de refrigeração a ar é um tipo importante de trocador de calor devido à sua aplicabilidade a uma variedade de equipamentos e processos de engenharia, como engenharia de energia, processos químicos e ar- condicionado. As desvantagens de um condensador de refrigeração a ar incluem um baixo coeficiente geral de transferência de calor e grande queda de pressão. Normalmente, tubos aprimorados ou aumento da área de - -10 transferência de calor são empregados para melhorar significativamente o desempenho dos condensadores. No entanto, dessa forma, o custo de fabricação e o consumo de energia aumentam consideravelmente. Até agora, esse tipo de aprimoramento da transferência de calor quase atinge seu limite máximo devido a poucos benefícios (WU, et al, 2010). - -11 3 Destilação Existem diversos processos de homogêneas e azeotrópicas, como, por exemplo,separação de misturas desidratação química, destilação azeotrópica, destilação extrativa, adsorção e destilação a vácuo. Entretanto, estes processos são de alto custo, e os solventes utilizados são tóxicos e vêm sendo relacionados a graves problemas ambientais. Por isso, muitos estudos vêm sendo feitos ao longo dos anos a fim de que se obtenha um processo mais e (HOLLANDA, 2016).eficiente sustentável Segundo Mesquita (2017), a tem sido também amplamente empregada no refino do petróleo. Ela temdestilação como objetivo separar as frações que o compõe, processando-as e transformando-as em produtos de grande utilidade, inclusive insumos para a . Para isto, são necessárias diversas operaçõesindústria farmoquímica físicas e químicas integradas. Neste caso, os principais tipos de destilação empregados incluem a destilação atmosférica, a destilação extrativa e a destilação a vácuo. 3.1 Destilação na indústria farmacêutica e farmoquímica De acordo com Wilcox (1997), nas indústrias farmacêutica e farmoquímica, a separação é uma das operações unitárias mais . Seus principais usos incluem a recuperação de reagentes e solventes paraamplamente usadas reciclagem, a purificação de produtos para venda e o processamentode fluxos de subprodutos para a minimização de resíduos. Embora existam muitas técnicas de separação, a mais utilizada é a . Adestilação destilação é simples, possui poucas partes móveis. É bem entendida, pode ser simulada prontamente e, geralmente, apresenta baixo custo de capital. Do lado negativo, está o associado aosalto custo operacional altos requisitos de energia para vaporizar e condensar. Atualmente, a maioria das simulações de destilação é feita no computador, e existem muitas referências excelentes que fornecem relatos detalhados da matemática. Dentre os principais usos da destilação pela estão a purificação, separação deindústria farmacêutica componentes de uma mistura azeotrópica e realização da destilação em lotes. - -12 3.2 Destilação extrativa De acordo com Lei, Li e Chen (2003), a é, comumente, aplicada na indústria e está sedestilação extrativa tornando um método de separação cada vez mais importante. A escala do produto em equipamentos industriais é diversa. Uma aplicação é a separação de hidrocarbonetos com ponto de ebulição próximo, como misturas com butano, pentano e hexano e outras. Também pode ser usada para a separação de misturas que exibem um azeótropo, como álcool e água, ácido acético e água, acetona e metanol e outras. Na destilação extrativa, um solvente adicional, isto é, um , é usado para alterar aagente de separação volatilidade relativa dos componentes a serem separados. Dessa forma, é possível obter um componente puro no topo de uma coluna e outro, junto com o solvente no fundo, que pode ser facilmente separado em uma coluna de destilação secundária, devido a um alto ponto de ebulição do solvente. O solvente ser vaporizado nonão precisa processo de destilação extrativo (LEI; LI; CHEN, 2003). - -13 4 Equipamentos e processos de evaporação Mccabe et al. (2004) enfatizam que o objetivo da é concentrar uma solução que consiste em umevaporação soluto não volátil e um solvente volátil. Na maioria dos casos, o solvente é a .água A evaporação é realizada vaporizando uma porção do solvente para produzir uma solução concentrada. A evaporação se difere da secagem, pois o resíduo é líquido, às vezes altamente viscoso, e não sólido. Difere da destilação, pois o vapor, geralmente, é um componente único, mesmo quando o vapor se divide em frações. Difere-se da cristalização, pois a ênfase é colocada na concentração de uma solução, em vez de formar e construir cristais. A evaporação é uma que separa um líquido dos sólidos por meio de transferência de caloroperação unitária por vaporização ou fervura. A evaporação de uma porção do solvente concentra o soluto em um produto líquido mais viscoso. A evaporação é usada regularmente nas indústrias de processamento de alimentos, química, papel e farmacêutica para produzir . A evaporação pode ser realizada em processos de lote ouconcentrados líquidos processos contínuos. No os fluxos de alimentação e produto são contínuos e suasprocesso contínuo concentrações permanecem constantes. Os evaporadores são, geralmente, compostos de : umaduas seções seção de aquecimento, chamada de , e uma seção de separação de (HACKETT,caixa de vapor vapor e líquido 2018). - -14 4.1 Aspectos gerais A evaporação é amplamente usada para concentrar alimentos, produtos químicos e solventes de recuperação. Se um é usado para a concentração de qualquer solução, ele é chamado de sistema de único evaporador e, se mais de um evaporador for usado em série para a concentração de qualquerevaporador de efeito único solução, é chamado de sistema de Diferentemente dos evaporadores de efeito evaporador de efeito múltiplo. único, esses evaporadores podem ser compostos por até sete estágios no evaporador. A adição de um evaporador ao efeito único para 50% da quantidade original. Adicionar outrodiminui o consumo de energia efeito reduz para 33% e assim por diante. O número de efeitos em um evaporador de efeitos múltiplos é, geralmente, restrito a sete, porque depois disso, o custo do equipamento começa a recuperar o dinheiro economizado com a queda de demanda de energia (RAGHURAMAN, 2011). Conforme McCabe et al. (2004), na evaporação, o líquido espesso é o produto , e o vapor énormalmente, valioso condensado e . Em uma situação específica, no entanto, o inverso é verdadeiro. A água contendo descartado minerais é, frequentemente, evaporada para fornecer um produto sem sólidos para alimentação de caldeiras, para requisitos especiais de processo ou para consumo humano. Essa técnica é, comumente, chamada de , mas, tecnicamente, é . Processos de evaporação em larga escala foramdestilação de água evaporação desenvolvidos e usados para recuperar água potável da água do mar. A maioria dos evaporadores é aquecida por em tubos de metal. Quase sempre o materialcondensação de vapor a ser evaporado é líquido em ebulição e está sob vácuo moderado a pressões de até 0,05 atm. Reduzir a temperatura de ebulição do líquido entre o vapor e o líquido e, portanto,aumenta a diferença de temperatura aumenta a taxa de transferência de calor no evaporador (MCCABE et al, 2004). Fique de olho De acordo com Raghuraman (2011), a evaporação também tem sido amplamente utilizada na indústria farmacêutica para obter um produto concentrado e melhorar a estabilidade dos produtos. - -15 4.2 Equipamentos empregados Westphalen (1999) enfatiza que os processos de evaporação são caracterizados por uma variedade considerável de tipos de , que apresentam geometrias particulares. De forma generalizada, todosequipamentos empregados os tipos deste equipamento apresentam uma para a transferência de calor a partirsuperfície de aquecimento de um meio de calor e um entre a água evaporada e o líquido residual.meio de separação Segundo Patel e Mavani (2012), os evaporadores são amplamente classificados em quatro categorias diferentes. Evaporadores nos quais o meio de aquecimento é de evaporação por superfícies deseparado do líquido aquecimento tubulares. Evaporadores nos quais o meio de aquecimento é por bobinas, jaquetas, paredes duplas etc.confinado Evaporadores nos quais o meio de aquecimento é com o fluido de evaporação.colocado em contato direto Evaporadores em que o aquecimento é feito com radiação solar. Evaporadores solares são uma das formas mais antigas de evaporação conhecidas pelo homem e utilizada até hoje para a produção de sal. Esta operação consiste numa série de lagoas nas quais a água do mar é concentrada utilizando como forma de aquecimento a energia solar. Como estes processos dependem de condições meteorológicas, não têm sido aplicados em (WESTPHALEN, 1999).processos industriais Assista aí https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/746b3e163a5a5f89a10a96408c5d22c2 /06b05e7a115f30cb05add90de5e53218 https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/746b3e163a5a5f89a10a96408c5d22c2/06b05e7a115f30cb05add90de5e53218 https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/746b3e163a5a5f89a10a96408c5d22c2/06b05e7a115f30cb05add90de5e53218 - -16 5 Técnicas de irradiação De acordo com Ornellas et al. (2006), a tem sido amplamente utilizada pela indústria por suairradiação capacidade de microrganismos patogênicos e que provocam a deterioração. É também empregada paradestruir retardar o processo germinativo em produtos vegetais. A irradiação é um processo físico, que vem sendo estudado e empregado há vários anos. O seu uso foi r pela FDA)egulamentado Food and Drug Adminstration ( em 1963, e suas aplicações têm sido guiadas sob as regras de .boas práticas de fabricação Figura 1 - Processo de irradiação de ovos Fonte: Phonkrit Ninchak, Shutterstock, 2020. #PraCegoVer: A imagem mostra o processo de higienização de ovos, por meio de um equipamento de irradiação ultravioleta, utilizado pela indústria dos alimentos. Os ovos saem limpos após o processo de irradiação. Silva e Roza (2010) enfatizam que a irradiação tem sido amplamente empregada no ,tratamento de alimentos apresentando crescimentosignificativo ao redor do mundo. Porém, ainda é pouco difundida no Brasil. Alimentos - -17 como grãos, carnes, especiarias, frutas e tubérculos são tratados por esse processo há bastante tempo. A irradiação consiste na de dado material de origem vegetal ou animal à ,exposição radiação ionizante proveniente tanto de uma como de fontes radioativas. Apenas as fontes de máquina de feixes de elétrons do e são consideradas para uso comercial, devido à produção de raiosradioisótopos cobalto-60 cesio-137 gama de energias adequadas, disponibilidade e custo, sendo que a fonte de cobalto-60 tem maior aceitação por apresentar-se na forma metálica e ser insolúvel em água, proporcionando assim maior segurança ambiental. A irradiação atua impedindo a divisão de células vivas, como bactérias e células de organismos superiores, pois altera suas estruturas moleculares. 5.1 Aspectos gerais De acordo com Pino e Giovedi (2013), a radiação ionizante pode ser aplicada com diferentes finalidades na indústria. Dentre elas, destacam-se a realização de ensaios não-destrutivos, modificação de materiais poliméricos, preservação e desinfestação de produtos alimentícios e ,esterilização de produtos farmacêuticos médicos e cirúrgicos. No caso da realização de ensaios não-destrutivos, utiliza-se a propriedade de penetração da radiação na matéria para a inspeção do interior de materiais e conjuntos lacrados. A esterilização de produtos farmacêuticos, médicos e cirúrgicos baseia-se na nocivos à saúde por meio daeliminação de microrganismos energia associada à radiação ionizante. Dentre as vantagens desta técnica destacam-se o fato de não ser necessária a utilização de calor, e de os materiais já serem esterilizados embalados, eliminando assim os riscos de contaminação após a realização do procedimento. Pino e Giovedi (2013) enfatizam que a radiação ionizante, devido às suas características e aos efeitos que produzem ao interagir com a matéria, pode ser aplicada a processos industriais de grande relevância econômica. Atualmente, a ação da radiação ionizante tem sido amplamente aplicada na indústria visando à melhoria da de produtos. Esta tecnologia apresenta um futuro promissor devido à contínua e utilizaçãoqualidade crescente dos processos já estabelecidos e às permanentes atividades de pesquisa e de desenvolvimento realizadas nesta área. Tais fatos, aliados ao desenvolvimento de sistemas de irradiação mais ,versáteis e econômicos representam um passo importante para a expansão do uso desta tecnologia em diferentes atividades industriais, bem como na área médica. Assista aí https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/746b3e163a5a5f89a10a96408c5d22c2 /17595c2f378afeb047bbc06db6a104c4 https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/746b3e163a5a5f89a10a96408c5d22c2/17595c2f378afeb047bbc06db6a104c4 https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/746b3e163a5a5f89a10a96408c5d22c2/17595c2f378afeb047bbc06db6a104c4 - -18 5.2 Tecnologia da irradiação na indústria químico-farmacêutica De acordo com Mastro (1995), embora as drogas, como os antibióticos, possam atacar e destruir as bactérias no corpo humano, elas não são . Os materiais farmacêuticos e seus adjuvantes associados,auto-esterilizantes podem alojar bactérias, seja a partir da fonte primária de origem ou introduzidas durante o processo de produção. A esterilização destes materiais pode apresentar problemas já, que muitas substâncias podem reagir com o óxido de etileno, produzindo produtos tóxicos e instáveis ao calor. A solução mais simples, isto é, a manufatura destes produtos num , é extremamente cara. A , entretanto, ofereceambiente estéril irradiação uma alternativa válida, mas que não pode ser considerada uma panaceia aplicável indiscriminadamente em todos os casos e misturas. A maior parte dos produtos farmacêuticos sólidos que são irradiados secos não apresentam perda significativa de potência quando irradiados a uma potência adequada. De maneira geral, a pode ser aplicada nas seguintes classes de preparações farmacêuticas:esterilização por irradiação • preparações injetáveis fornecidas no estado seco para serem reconstituídas imediatamente antes da administração; • soluções aquosas de certos eletrólitos; • antibióticos e esteroides em pó; • unguentos oftálmicos; • enzimas e outros materiais farmacêuticos que não precisam estar estéreis, mas que não devem conter microrganismos não patogênicos acima de certos limites. Até a introdução da radiação, os aplicados eram baseados unicamente noprocessos de esterilização tratamento pelo calor seco, calor úmido ou óxido de etileno, conforme a natureza do produto. Atualmente, mais de três milhões de metros cúbicos de materiais descartáveis para uso médico são esterilizados por radiação . Como todos os produtos químicos, os produtos farmacêuticos e adjuvantes podem sofrer mudançasgama químicas sob a influência da radiação. Assim, cada sistema deve ser inicialmente,rigorosamente examinado, para analisar as possíveis mudanças químicas introduzíveis e, posteriormente, para estabelecer a dose máxima tolerável. Na sequência, devem ser realizados a longo prazo, do produto e dosestudos de estabilidade adjuvantes, bem como demonstrar que não há perda de potência ou mudanças farmacológicas indesejadas. Felizmente, estão disponíveis uma extensa literatura documentando os efeitos da radiação sobre produtos farmacêuticos. A principal regra é que a irradiação deve ser aplicada no , no estado sólido, numaproduto seco atmosfera inerte para minimizar o dano (MASTRO, 1995). • • • • • - -19 5.3 Irradiação aplicada na descontaminação de drogas vegetais As drogas vegetais, muitas vezes, podem apresentar elevada carga microbiana, quer seja saprófita ou patogênica. Os microrganismos contaminantes, geralmente, são provenientes do solo, da água e do ar. Contaminações secundárias podem ainda ocorrer devido às práticas de agricultura, na colheita, armazenamento e durante o processamento destas drogas. Com o objetivo de eliminar ou reduzir os efeitos decorrentes da biocarga presente nas drogas vegetais, agentes descontaminantes (de natureza química e física) têm sido amplamente empregados. A exposição ao gás óxido de etileno é conhecida como um método eficaz. Entretanto, devido ao risco relacionado aos efeitos carcinogênicos e mutagênicos dos resíduos, seu uso tem sido restringido em alguns países. Uma alternativa que tem sido intensivamente adotada é a descontaminação com irradiação gama devido a sua aplicabilidade na ausência de água e temperatura elevada. No entanto, é importante verificar possíveis incompatibilidades, considerando a possibilidade de ocorrerem alterações químicas e sensoriais indesejáveis (SATOMI et al, 2005). é isso Aí! Nesta unidade, você teve a oportunidade de: • conhecer os princípios do processamento térmico, incluindo métodos que envolvem transferência de calor por convecção, condução e radiação; • verificar as diferentes classes de trocadores de calor, seu funcionamento, tecnologias empregadas para o aquecimento e resfriamento; • aprender sobre o processo de destilação e suas aplicações, com ênfase nas diferentes formas de destilação e seu emprego pela indústria farmacêutica e farmoquímica; • conhecer os equipamentos e processos de evaporação, informações importantes sobre o processo, metodologias e diferentes aplicações; • discutir as principais técnicas de irradiação, seu emprego como esterilizante pela indústria farmacêutica, procedimentos adotados, diferentes fontes de radiação e seu emprego na descontaminação. Referências ABRAHARNSSON, K.; ALY, G.; JERNQVIST, Å. Heat transformer systems for evaporation applications in the pulp and paper industry. , v. 7, n. 1, p. 9-16, 1992.Nordic Pulp & Paper Research Journal • • • • • - -20 HOLLANDA, L. R. : Destilação do Etanol comEstudo do Equilíbrio de Fases para Processos de Separação Líquido Iônico. 2016. 53f. Monografia (Graduação em engenharia química) -Universidadefederal do Rio Grande do Norte, Natal. ISENMANN, A. F. . 3 ed. Edição do autor, Timoteo, 2018.Operações unitárias na indústria química LAUAR, T. A. R. . 2011. 98f. Dissertação (MestradoModelagem matemática de condensadores tubo aletado em engenharia mecânica) - Universidade Católica de Minas Gerais, Belo Horizonte. LEI, Z.; LI, C.; CHEN, B. Extractive distillation: a review. , v. 32, n. 2, p. 121-Separation & Purification Reviews 213, 2003. LI, Q. et al. 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Olá! 1 Princípios do processamento térmico 1.1 Condução de calor 1.2 Operações envolvendo a transferência de calor 2 Trocadores de calor 2.1 Trocadores de calor compactos Assista aí 2.2 Condensadores 3 Destilação 3.1 Destilação na indústria farmacêutica e farmoquímica 3.2 Destilação extrativa 4 Equipamentos e processos de evaporação 4.1 Aspectos gerais 4.2 Equipamentos empregados Assista aí 5 Técnicas de irradiação 5.1 Aspectos gerais Assista aí 5.2 Tecnologia da irradiação na indústria químico-farmacêutica 5.3 Irradiação aplicada na descontaminação de drogas vegetais é isso Aí! Referências
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