Estudo dirigido Operações Unitárias

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Estudo dirigido – Secagem – Pulverização – Tamisação – Granulação 
Nome: Ramiro de Moura Gomes Data: 13/05/2021 
 
1 – Cite os tipos de secagem convectiva de sólidos úmidos e os equipamentos 
utilizados em cada situação. Qual o princípio dos secadores de leito fluidizado? 
Quais as vantagens da secagem convectiva dinâmica em comparação à 
secagem convectiva em leito fixo? (2,0) 
Temos dois tipos de secagem convectiva: 
- Em leito fixo (ou estático), o qual se usa secadores de prateleiras (estufas) 
quando se precisa transferir o calor latente necessário para evaporação por 
convecção a partir do ar. Também se usa as estufas com fluxo turbulento de ar 
fresco, que mantém a umidade relativa do ar abaixo do nível de saturação. 
- Por convecção dinâmica, pela qual se usa secadores de leito fluidizado, que 
tem como princípio um material contido em um recipiente que possui uma base 
perfurada, qual permite a passagem de um gás/fluido que suspende as partículas 
e faz com que haja a movimentação das mesmas. 
As vantagens da secagem convectiva dinâmica são o tempo de secagem 
menor, devido a alta velocidade de secagem, efeito térmico sobre substâncias 
termolábeis é diminuído, secagem acontece na superfície individual das 
partículas, velocidade constante, período de queda da velocidade é muito menor 
que os de prateleira, temperatura uniforme em todos os pontos do material, 
turbulência provoca atrito o que resulta em produtos mais esféricos e de fluxo 
livre, movimento das partículas elimina o risco de substâncias solúveis migrarem, 
além de que tem tempos de secagem curtos e portanto um elevado rendimento. 
2 – O spray-drying é o processo de secagem de soluções diluídas e suspensões, 
é muito utilizado na indústria farmacêutica e na indústria de alimentos. Qual o 
princípio da técnica, suas vantagens e desvantagens? (1,0) 
O princípio da técnica de spray-drying é a nebulização. Tem como vantagens: 
a baixa agressividade ao produto, o que torna um método bom para 
termosensíveis pois tem um curto tempo de contato com a fonte de calor; 
partículas com forma esférica uniforme e rápida dissolução pois tem uma grande 
área específica; custos do processo são baixos. Já como desvantagens 
podemos citar o fato de que o equipamento tem grandes dimensões, o que 
precisa de instalações físicas apropriadas, além de que o custo inicial é alto pois 
precisa de investimento nas instalações. 
3 – Cite os moinhos mais comumente utilizados na indústria farmacêutica e/ ou 
na indústria de alimentos e faça uma breve descrição a respeito de cada um 
deles, principalmente em relação aos seguintes aspectos: mecanismo de 
pulverização, características do material a ser pulverizado, tamanho da 
partícula desejado. Além disso, as principais vantagens e desvantagens de 
cada tipo de moinho. (2,0) 
Os moinhos mais comumente utilizados são: 
Moinho de martelos: tem como mecanismo de pulverização o impacto e o atrito, 
os materiais a serem pulverizados devem ser quebradiços e não abrasivos ou 
pouco abrasivos. O limite inferior do tamanho de partícula é de 40 µm. 
Moinho de facas: mecanismo de pulverização é o corte, matérias adequados são 
os fibrosos e o tamanho de partícula é superior a 100 µm. 
Moinho de rolos: tem a compressão como mecanismo de pulverização, os 
materiais macios são os adequados para esse moinho e 75 µm é o limite inferior 
do tamanho de partículas. 
Moinho de bolas: impacto e atrito são os mecanismos de pulverização e os 
materiais devem ser moderadamente duros e abrasivos, o tamanho de partícula 
é superior a 10 µm. 
Moinho de energia fluida (micronizadores): também possui o impacto e atrito 
como mecanismos de pulverização, além de que, assim como o moinho de 
bolas, os materiais adequados devem ser moderadamente duros, mas também 
friáveis. 
4 – Com relação às medidas de tamanho de partículas, quais as 5 classes e as 
respectivas faixas de tamanho de partículas dos pós farmacêuticos? (1,0) 
As 5 classes são: Pó grosseiro, o qual a maioria das partículas são maiores 
que 350 µm; Pó médio fino, o qual a faixa de tamanho das partículas é de 100-
350 µm; Pó fino que vai de 50-100 µm; Pó muito fino, o qual sua faixa de tamanho 
é de 10-50 µm e por último o pó micronizado, o qual tem uma faixa de tamanho 
menor que 10 µm, sendo que a maioria é menor que 5 µm. 
5 – O que é uma amostra monodispersa e uma amostra polidispersa? (1,0) 
Distribuição monodispersa - uma população de partículas esféricas (partículas 
de mesmo diâmetro ou de tamanhos muito próximos). Porém é muito díficil que 
as partículas sejam completamente monodispersas e esse tipo de amostra 
dificilmente será encontrada em um sistema farmacêutico. 
Distribuição polidispersa - partículas dentro de um intervalo de diferentes 
diâmetros equivalentes (partículas de tamanhos muito diferentes, mas com 
muitos diâmetros equivalentes), o que constituí a maioria dos pós. Esses pós 
são compostos por um número muito alto de diâmetros equivalentes, isso resulta 
no desdobramento em intervalos de tamanhos diferentes, o chamado 
histograma. 
6 – Descreva as etapas da Granulação via seca e da Granulação via úmida. (2,0) 
A granulação via Seca converte partículas primárias de pó em grânulos, 
usando a aplicação da pressão sem o uso intermediário de um líquido. Evita 
portanto combinações de calor e temperatura que possam degradar o produto. 
Após a pesagem e uniformização das matérias-primas por meio da passagem 
por tamis ou malha, é feito a mistura dos componentes e os pós são 
compactados em peças planas, as quais são quebradas (manualmente ou por 
moinhos) e passadas através de um tamis de malha adequado. Após isso é 
adicionado um lubrificante e por fim os comprimidos podem ser obtidos por 
compressão. Possíveis equipamentos podem ser o moinho de martelos e o 
moinho de cilindros, o qual está substituindo o moinho de martelos. 
A granulação via Úmida possui 3 tipos principais de granuladores utilizados na 
indústria farmacêutica, que são: 
Granuladores de cisalhamento: a mescla do pó seco deve ser realizada por uma 
operação inicial separada. Foram substituídos pelos granuladores da alta 
velocidade, pelo fato de que demoravam muito, além das altas perdas devido às 
etapas de transferência entre os diferentes equipamentos utilizados. 
Granuladores de alta velocidade: High Shear ou Diosna. Pós secos são 
colocados na caçamba e misturados pelo impeler, e após isso, o cortador no 
fundo dessa caçamba é ligado quando a massa úmida está formada, qual é 
quebrada por esse cortador para produzir um material granular. Após feito esse 
material, a caçamba é descarregada em uma malha que quebra os agregados 
grandes, podendo então passar o conteúdo para uma secagem. 
Granuladores de leito fluidizado: as partículas de pó são fluidizadas em uma 
corrente de ar, além de que o líquido de granulação é atomizado por um bocal 
sobre os leitos dos pós. O ar aquecido filtrado é sugado através do leito de pós 
não misturado para fluidizar as partículas e misturar os pós. O líquido de 
fluidização é bombeado em um reservatório através de um bocal de atomização 
ou múltiplos bocais. A perda do material da câmara de granulação é prevenida 
por filtros de exaustão, os quais são periodicamente agitados para reintroduzir o 
material coletado no leito fluidizado. É feito esse processo até se obter grânulos 
do tamanho requerido, o atomizador é desligado, porém o ar fluidizante é 
mantido. O grânulo úmido é então seco na corrente de ar fluidizante aquecido. 
Na granulação via úmida os pós são pesados, tamisados separadamente e então 
misturados. Após isso é feita adição da solução aglutinante na mistura de pós 
para a formação de uma massa úmida coesa, q qual é passada por tamis para 
formação de grânulos úmidos de tamanho uniforme. Esses grânulos são secos 
em temperatura ambiente ou em estufas com temperatura de 40-45 graus. Após 
isso, sãocalibrados com relação ao tamanho dos grânulos. Por fim um 
lubrificante é adicionado e a compressão pode ser realizada. 
7 – Cite as principais vantagens da transformação de um pó em grânulo. (1,0) 
Como principais vantagens podemos citar o fato de que transformação 
previne a segregação dos constituintes da mistura de pós, melhora as 
propriedades de fluxo da mistura, melhora as características de compactação 
da mistura e também melhor a compressibilidade, além de que os grânulos 
possuem maior densidade e maior homogeneidade.