1 Aula1ProcessosIndustriaisIntrodução

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2o - semestre - 2020
Curso: Bacharel em Química
Disciplina: Processos Químicos Industriais
Professor: Carlos Fernando de Brito
Objetivos: Estudo dos principais processos orgânicos e
inorgânicos na indústria química. Com ênfase nos aspectos
físicos, como: Equilíbrio de fases, eletrólise, operação por
estágio, destilação, extração e separação, bem como nos
aspectos químicos, como: tipos de reações e transformações
químicas e rendimento percentual.
Avaliação
Serão realizadas duas avaliações no semestre, A2 e A1. As notas
destas avaliações serão compostas da seguinte forma:
Nota A2:
• Prova escrita: Peso 3 (três)
• Exercícios em sala de aula, atividades extra classe: Peso 2 (dois)
Nota A1:
• Prova regimental Institucional: Peso 5 (cinco)
• AF (modelo regimental) ou substitutiva: Será considerado toda a
matéria do semestre. A avaliação AF substituirá apenas uma
delas, a menor nota de A1 ou A2.
• Média = 6,0 para aprovação.
Ementa:
• Introdução ao estudo dos processos químicos
industriais;
• Processos de obtenção dos elementos químicos;
• Rendimento das reações;
• Processos Químicos inorgânicos;
• Processos Químicos orgânicos;
• Aspectos e impactos ambientais.
A obtenção de produtos com valor comercial agregado
depende de fatores como:
• Processamento industrial de matérias-primas químicas;
• Operações químicas;
• Operações físicas;
• Rendimento (Reagente em excesso e limitante).
Bibliografia 
• SHREVE, R. Norris, JUNIOR, Joseph A. Brink. Indústrias
de Processos Químicos. Editora: Guanabara, Rio de 
Janeiro, 1994. 4ª. Ed.
• FELDER, Richard M., ROUSSEAU, Ronald W., Princípios
Elementares de Processos Químicos, Editora: LTC, 2005,
3ª. Ed.
Na indústria química dois tipos de operações são frequentes:
• As operações unitárias (Físicas) : A matéria prima NÃO
sofre transformação química, para sua obtenção de
produtos.
Bombeamento de 
fluídos 
Destilação
Troca de calor 
Evaporação 
Transporte de 
sólidos 
Absorção de gás
Extração 
Controle de Calor
Peneiração 
Processos de 
separação
Filtração 
Secagem
Misturação
• As conversões químicas ou processos unitários: quando
a matéria prima sofre transformação química.
Exemplos: S°+ O2 → SO2
SO2+½O2→ SO3
SO3+ H2O→ H2SO4
CuSO4 (s) → Cu (aq)
2+ + SO4 (aq)
2−
Ânodo: H2O (l) →
1
2
O2 + 2H (aq)
+ + 2e−
Cátodo: Cu (aq)
2+ + 2e− → Cu (s)
CuSO4 (s) + H2O (l) →
1
2O2 (g) + Cu (s) + 2H (aq)
+ + SO4 (aq)
2−
H2SO4
A produção em escala industrial depende:
• Desenvolvimento laboratorial: Estudo detalhado das
conversões químicas e das condições físicas (temperatura,
quantidades, catalisadores, entre outros.)
• Desenvolvimento do produto em escala semi-industrial -
protótipo: equipamentos que reproduzem o processo
planejado - conversão química e operações físicas
necessárias numa escala bem menor que à industrial.
• Desenvolvimento do produto no processo: Utiliza-se o
próprio processo produtivo.
• Escala industrial: Projeto e implantação do processo
produtivo
Processo 
químico
MATÉRIAS-PRIMAS
MÃO-DE-OBRA
RECURSOS
PRODUTO 
FINAL
RESÍDUOS
Importante no Processo:
Rendimentos da reação: 
Conversão na reação:
Ex: Na síntese da amônia a 150 atm e 500º. C, o rendimento é 
frequentemente acima de 98%, enquanto a conversão está 
limitada a cerca de 14%, o que significa que 86% da carga 
não reagem e devem ser recirculados. 
Rendimento 
percentual = 100 x
Moles do produto principal
Moles do produto principal equivalentes à 
desaparição completa do reagente mais 
importante
Rendimento 
percentual = 100 x
Moles do produto principal
Moles do produto principal equivalentes à 
carga do reagente mais importante
Importante no processo:
• Velocidade da reação - rapidez de avanço da reação,
catálise, cinética e equilíbrio
• Termodinâmica - troca de energia envolvidas na
reação química e energia necessária de fontes
externas como calor ou potência.
Produtos químicos
de uso industrial
Produtos inorgânicos
Produtos orgânicos
Resinas e elastômeros
Produtos e preparados 
químicos diversos
Produtos químicos
de uso industrial
Tratamento de 
água
Carboquímicos
Petroquímica
Gases 
combustíveis
Gases industriais
Cerâmica
Cimento
Vidro
Ácidos
Álcalis
Sais
Tintas
Explosivos
Corantes
Alimentos
Agroquímicos
Papel e celulose
Indústria de fósforo
Indústria de potássio
Indústria de nitrogênio
Inorgânicos:
Produtos químicos
de uso industrial
Orgânicos:
Nitração
Sulfonação
Alquilação
Esterificação
Polimerização
Fermentação
Aminação
Carboxilação
Hidrogenação
Oxidação, entre 
outros.
Produtos farmacêuticos
Higiene pessoal, perfumaria e 
cosméticos
Adubos e fertilizantes
Defensivos agrícolas
Sabões, detergentes e 
produtos de limpeza
Tintas, esmaltes e vernizes
Entre outros
Produtos Final 
Acabado
cloro
dióxido de cloro
São utilizados para oxidar 
detritos e destruir 
microorganismos
cloreto de ferro
sulfato de alumínio
Absorvem e precipitam 
a sujeira, eliminando 
cor, gosto e odores
carvão ativo Retém micropoluentes
e detergentes
Carbonato
de Sódio
Neutraliza a acidez da água
Algumas Aplicações dos produtos químicos
Repõem elementos, como 
nitrogênio, fósforo e potássio, 
cálcio, entre outros, retirados 
do solo pela ação de chuvas,
ventos, queimadas 
e constantes colheitas.
Fertilizantes Químicos
Agricultura
Garantem a qualidade dos 
alimentos, a produtividade e 
evitam a disseminação de 
doenças.
Defensivos agrícolas
Agricultura
Preservam a saúde, 
evitam epidemias 
e aumentam a produtividade.
Medicamentos veterinários
e alimentação animal
Saúde animal
Construção civil
Estão presentes na 
formulação das tintas –
Resinas Acrílicas
Acetato de polivinila
Hidróxido de cálcio Argamassas
Hidróxido de cálcio
Estão presentes na 
formulação das tintas –
Resinas Acrílicas
Resinas alquídicas, resinas
maléicas, resinas epóxi,
resinas acrílicas
Vernizes
Construção civil
Polietileno de baixa densidade linear
(PEBDL), polietileno de baixa densidade
(PEBD), polietileno de alta densidade
(PEAD), policloreto de vinila (PVC)
Tubos e Conexões
polietileno de alta densidade 
(PEAD), resinas poliéster
Caixa d’água
Policloreto de vinila (PVC), 
plastificantes ftálicos, trióxido
de antimônio
Fios e Cabos
Construção civil
Automotiva
Poliuretano polipropileno 
(PP), resina de acrilonitrila-
butadieno-estireno
Painel
Borracha de estireno 
butadieno, negro de carbono,
poliamida
Pneus
ácido sulfúrico, polietileno de 
alta densidade (PEAD)
Baterias
Automotiva
Polipropileno (PP) Para-choques
Resinas fenólica pastilha e lonas para freio
óleos minerais e aditivos óleos lubrificantes
É importante destacar que à indústria química, deveria investir
em pesquisa e desenvolvimento, com o intuito de desenvolver
novos produtos em vários segmentos com preços acessíveis,
como exemplo:
Fibras sintéticas nas indústrias têxteis: Ampliar a produção
e baratear.
Pláticos e polímeros: Embalagens conservação de
alimentos e medicamentos, contra corrosão de tubos, peças
de vários segmentos da indústria