Introdução à Indústria Química

Prof: Fernando Sayal
Tecnologia Química : 1º ano
Módulo 1 (18 h)

Objectivos de Aprendizagem do módulo 1
• Caracterizar o sector da Indústria Química;
• Estabelecer as diferenças relativamente a outros sectores industriais;
• Reconhecer o papel preponderante dos técnicos químicos nesta
indústria;
• Identificar os diferentes departamentos de empresa industriais
(Investigação, Gestão, Recursos Humanos, Compras, Vendas, Controlo da
Qualidade, etc.), diferenciando as suas funções e importância na
organização;
• Descrever sumariamente a organização da produção em unidades
industriais.
2TQ (mód 1 - Introd. à Indústria Química)

Âmbito dos Conteúdos do módulo 1
• A- Indústria Química – conceito.
• B- Classificação dos diferentes sectores industriais/Conceitos das
operações
• C- Profissões ligadas à Indústria.
• D- Organização e funcionamento de empresas industriais. Função dos
diversos departamentos.
• E- Organização da produção em unidades industriais.
(Complemento)
• Conceitos do processamento químico industrial.
• Operações unitárias nas indústrias químicas.
• Classificação dos processos de produção química.
• Classificação das indústrias químicas e seus segmentos.
• Tipos de fluxogramas.
• Necessidade de energia nas indústrias químicas.
• Processos químicos industriais.
• Indústrias químicas e o meio ambiente.

Tema A
Indústria Química: conceito

A Revolução Industrial
- implicou a mudança de uma economia de base agrícola e
artesanal para uma economia de base industrial e
mecanizada.
- esta mudança iniciou-se em Inglaterra, em meados do
século XVIII.
- expandiu-se a outros lugares ao longo do século XIX
- Sendo uma revolução trás uma mudança rápida e
profunda que afecta as estruturas de uma sociedade, que
implica, por outro lado, uma aceleração no ritmo das
transformações históricas
6

A expansão da Revolução Industrial
espírito capitalista dos empresários
aperfeiçoamento dos meios e processos de produção
maior produção
menor custo possível
capaz de atingir mercados mais alargados
desenvolvimento da Revolução Industrial
7

1798 - Vacinas - Jenner
1814 – locomotiva - Stephensen
1815 – estradas com macadame – Mc Adam
1832 – telégrafo eléctrico - Morse
1876 – telefone - Bell
1895 - telegrafia sem fios - Marconi
8

novos inventos e aperfeiçoamentos técnicos
DINÂMICAECONÓMICASéc.XIX
modernização industrial = expansão e evolução da
Revolução Industrial (2ª Revolução Industrial)
investimentos na investigação científica
desenvolvimento de novas tecnologias
aumento e melhoria da produção
diminuição dos custos
aumento dos lucros
9

2ª Revolução Industrial
CARACTERIZAÇÃO:
2. Utilização de novas fontes de energia
3. Desenvolvimento de novos sectores de produção
5. Racionalização do trabalho
6. Concentração industrial e bancária
7. Formação de um mercado à escala mundial
1. Aliança entre a ciência e a técnica
4. Desenvolvimento dos meios de transporte e de comunicação
10

CARACTERIZAÇÃO:
1. Aliança entre a ciência e a técnica
novos inventos e aperfeiçoamentos técnicos
investimentos na investigação científica
desenvolvimento de novas tecnologias
PROGRESSOS CUMULATIVOS
Cada novo progresso servia de incentivo para atingir o
seguinte
11

CARACTERIZAÇÃO:
2. Utilização de novas fontes de energia
- o vapor foi a principal fonte de energia usada durante a 1ª
Revolução Industrial;
- durante a 2ª R. I. desenvolveram-se novas fontes de energia:
 Petróleo e seus derivados
 Electricidade
permitiram o aparecimento do motor de explosão:
grande utilidade nos transportes
útil no campo da iluminação, das comunicações e menos
poluente que o vapor e o petróleo.
12

CARACTERIZAÇÃO:
3. Desenvolvimento de novos sectores de
produção
- a indústria têxtil e a siderurgia (ferro) foram as
impulsionadoras da 1ª Revolução Industrial. Entre 1870 e 1914,
surgem novos sectores de ponta:
 a indústria química
 desenvolvimento da siderurgia (aço)
 as indústrias alimentares
corantes, fibras sintéticas, explosivos, medicamentos,
adubos, pesticidas, sabões, tintas
estimulou o desenvolvimento da industrialização; alfaias
agrícolas, carris, construção civil, pontes
latas de conserva esterelizadas; congelação, novas formas
de conservação de alimentos a longo prazo 13

CARACTERIZAÇÃO:
4. Desenvolvimento dos meios de transporte e de
comunicação
- graças a novos inventos, os transportes e as comunicações
sofreram uma autêntica revolução.
 navegação a vapor e o comboio
diminuiu as distâncias; proporcionou deslocações mais
rápidas, mais frequentes e mais seguras
 comunicações à distância
telégrafo, telefone, rádio, serviços postais
 introdução do motor de explosão
automóvel e aviação
acelerou o progresso económico
possibilitou a mundialização da economia
facilitou o intercâmbio cultural
14

CARACTERIZAÇÃO:
5. Racionalização do trabalho
- a complexidade das novas empresas e dos novos processos
de produção obrigaram a novos sistemas de organização do
trabalho
- regular a actividade laboral:
disciplina de horários (vários turnos)
manutenção de um ritmo de trabalho (capatazes)
- rentabilizar o trabalho dos operários:
divisão do trabalho
especialização de tarefas
15

2ª Revolução IndustrialCARACTERIZAÇÃO:
 taylorismo
F. Taylor introduz a organização científica do processo
produtivo
 cadeia de montagem (Ford)
H. Ford aplica as ideias de Taylor e melhora-as.
aposta na especialização e na standardização
com o objectivo de reduzir os custos de produção
Atinge a máxima especialização
a optimização do trabalho e dos rendimentos
baixando o custo final dos produtos
“levar o trabalho ao operário, em vez de levar o operário
ao trabalho”. H. F.
 aumento da produção e maiores lucros
16

CARACTERIZAÇÃO:
- permitiram o aumento da produção
- ajudaram a criar o consumo de massa
Teorias de Taylor e Ford
Massificação e standardização da Produção
Consumo de massas
Desenvolvimento da industrialização e do capitalismo
estas duas teorias foram muito criticadas porque criavam a
automatização do operário, no entanto:
17

CARACTERIZAÇÃO:
6. Concentração industrial e bancária
- o modo de produção industrial (maquinofactura) originou uma
nova unidade de produção – a fábrica
MANUFACTURA
(Produção Artesanal)
MAQUINOFACTURA
(Produção Capitalista)
Unidade de produção: oficina Unidade de produção: fábrica
Produção em pequena escala Produção em grande escala
Predominância do trabalho manual Diversificação e especialização dos
instrumentos de trabalho;
introdução da máquina
Especialização e qualificação do
trabalho
A máquina substitui a qualificação
técnica do operário
O trabalhador detém controlo sobre
os meios de produção
Divisão do trabalho; o patrão
controla os meios de produção

CARACTERIZAÇÃO:
 a nova unidade de produção (a fábrica):
- era um edifício especializado
- destinada a produzir o máximo ao menor custo
 Caracterização do modo de produção industrial e capitalista
(maquinofactura):
1. concentração geográfica
2. concentração financeira
3. concentração de mão-de-obra
4. concentração técnica
5. disciplina e racionalização do processo laboral
6. massificação e standardização da produção –
consumo de massas – obter maiores lucros
7. separação entre patronato e trabalhadores
processo
de
concentração
industrial
19

CARACTERIZAÇÃO:
 a constante necessidade de financiamento coloca as
industrias na dependência do capitalismo financeiro.
- necessidade de crescimento
- a livre concorrência
- frequentes crises económicas
capitalismo financeiro: tipo de economia capitalista em que o grande
comércio e a grande indústria são comandados pelo poder dos
bancos e de outras sociedades financeiras.
- o desenvolvimento industrial vai potenciar o crescimento dos
meios financeiros
criação de novos bancos
aumento da actividade bolsista
20

CARACTERIZAÇÃO:
 o desenvolvimento industrial processou-se de três formas:
- aumento da produção
- anexação de outras indústrias:
concentração horizontal – empresas de um mesmo ramo, que
para vencer a concorrência, combinam entre si as condições de
produção (associação em cartel *);
concentração vertical – controlo, por uma empresa, das várias
etapas da produção. Controlando todo o processo de produção a
empresa diminui o grau de imprevisibilidade do negócio. (trusts * ou
holdings *)
- internacionalização da empresa – formação das primeiras
multinacionais (finais do século XIX) 21

CARACTERIZAÇÃO:
7. Formação de um mercado à escala mundial
 a mundialização da economia surge da necessidade:
de obtenção de matérias-primas;
procura de novos mercados para escoar os excedentes
de produção
 na segunda metade do séc. XIX as principais potências
industriais “redescobrem” o continente africano e
asiático
 inicia-se um novo processo de colonização destes territórios
22

• Faz o processamento industrial químico de matérias-
primas levando à obtenção de produtos com valor
comercial acrescentado.
• O processamento industrial químico, em geral, envolve:
– Processos Unitários ou Conversão Química
• exemplo – obtenção de ácido sulfúrico (H2SO4)a partir do
enxofre:
» S + O2 > SO2
» SO2 + 1/2O2 > SO3
» Solução aquosa de SO3 > H2SO4
– Operações Unitárias ou Operações Físicas, como
transferência de calor, controle de temperatura,
separação.
Indústria Química

CLASSIFICAÇÃO DAS INDÚSTRIAS QUÍMICAS
PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS
• Tratamento de água para uso doméstico e industrial
• Produtos carboquímicos
• Indústrias de cerâmicas
• Indústrias de álcool e derivados
• Indústrias agroquímicas
• Sabões e detergentes
• Indústria petroquímica
• Refinação do Petróleo
• Indústrias farmacêuticas
25

• Processos químicos na metalurgia
• produtos químicos inorgânicos
• produtos químicos orgânicos
• resinas e elastómeros
• fibras artificiais
• pesticidas agrícolas e desinfectantes sanitários
• sabões, detergentes, produtos de limpeza, cosméticos,
produtos de perfumaria de higiene pessoal.
• tintas, vernizes, esmaltes, lacas e produtos afins
• produtos e preparados químicos diversos
• produtos farmoquímicos e farmacêuticos
26

Principais operações unitárias (físicos)
Transporte e armazenamento
de fluidos e sólidos
Geração e transporte de calor
Processos de separação Lixiviação, filtração,
cristalização, sublimação
Sistemas líquido-sólido Filtros, centrífugas,
misturadores, agitadores,
decantadores
Sistemas sólido-sólido Moagem, peneiração
Sistemas líquido-líquido destilação
27

Principais processos unitários (conversões químicas)
Acilação Combustão Halogenação
Alcoolise Condensação Hidrogenação Polimerização
Alquilação Desidratação Isomerização Reações de
Friedel-Crafts
Aminação por
redução
Diazotação e
acoplamento
Neutralização Redução
Aromatização Electrólise Nitração Saponificação
Calcinação Esterificação Oxidação Sulfonação
Carboxilação Fermentação Pirólise Troca iónica
Caustificação Formação de
silicato
28

A produção em escala industrial de um produto envolve três
fases:
1. Desenvolvimento em laboratório - estudo detalhado do
equipamento, das conversões químicas e das condições
físicas (temperatura, quantidades, catalisadores, etc.)
necessárias para a sua produção;
2. Desenvolvimento do produto em escala semi-industrial -
equipamentos que reproduzem o processo planeado -
conversão química e operações físicas necessárias numa
escala bem menor que a industrial.
3. Projecto e implantação do processo em escala industrial.
29

Objectivos básicos da empresa moderna:
1. Servir a uma necessidade básica da sociedade, do
mercado ou do cliente.
A empresa é um processo de satisfação de
consumidores e não apenas um processo de produção
de bens. Ela deve começar com o cliente e não com
uma patente ou matéria-prima.
30

1. Servir a uma necessidade básica da sociedade, do
mercado ou do cliente.
A empresa é um processo de satisfação de consumidores e não
apenas um processo de produção de bens. Ela deve começar com
o cliente e não com uma patente ou matéria-prima.
2. Gerar riqueza.
A empresa é um sistema vivo e aberto que se
caracteriza pela sinergia e pelo elevado valor
acrescentado
31

1. Servir a uma necessidade básica da sociedade, do mercado
ou do cliente.
2. Gerar riqueza.
A empresa é um sistema vivo e aberto que se caracteriza pela sinergia
e pelo elevado valor acrescentado
3. Distribuir a riqueza gerada.
A riqueza gerada deve ser distribuída proporcionalmente
entre todos os parceiros que contribuíram directa ou
indirectamente para a sua criação de maneira
proporcional.
32

ou do cliente.
2. Gerar riqueza.
e pelo elevado valor agregado.
A riqueza gerada deve ser distribuída proporcionalmente entre
todos os parceiros que contribuíram directa ou indirectamente para a
sua criação de maneira proporcional.
4. Construir uma imagem de ética e responsabilidade
social.
A empresa deve criar um ambiente de honestidade e
plena confiança.
33

ou do cliente.
2. Gerar riqueza.
e pelo elevado valor acrescentado
A riqueza gerada deve ser distribuída proporcionalmente entre
todos os parceiros que contribuíram directa ou indirectamente para a
sua criação de maneira proporcional.
4. Construir uma imagem de ética e responsabilidade social.
A empresa deve criar um ambiente de honestidade e plena confiança.
5. Melhorar – ou pelo menos manter – a natureza.
A empresa deve repor ao ambiente ecológico tudo o que
dele retirou para as suas operações. 34

Tema B
Classificação dos diversos
sectores industriais

Conceitos de Processos Químicos Industriais
• Os produtos químicos podem ser agrupados em dois
grandes blocos
• Produtos de uso industrial
• Produtos de uso geral

Produtos químicos
de uso industrial
Produtos inorgânicos
Produtos orgânicos
Resinas e elastómeros
Produtos e preparados
químicos diversos

Produtos
químicos
de uso
industrial
Gases combustíveis
Gases industriais
Ácidos
Álcalis
Sais
Pigmentos e corantes
aromatizantes
Explosivos
Corantes
Plásticos em forma
primária
Fibras sintéticas
Borracha sintética ou
natural, primária
Produtos à base de
amido
Celulose e papel
Indústria de fósforo
Indústria de potássio
Indústria de nitrogénio

Produtos químicos
de uso final
Produtos farmacêuticos
Higiene pessoal,
perfumaria e cosméticos
Adubos e fertilizantes
Pesticidas agrícolas
Sabões, detergentes e
produtos de limpeza
Tintas, esmaltes e vernizes
Outros

Outros
US$ 2,8
Produtos
químicos de
uso
industrial
US$ 61,2
Produtos
farmacêu-
ticos
Higiene
pessoal,
perfumaria
e
cosméticos
US$ 10,4
Adubos e
fertilizantes
US$ 14,2
Defensivos
agrícolas
US$ 7,0
Sabões e
detergentes
US$ 6,3
US$ 3,0
vernizes
Tintas,
esmaltes e
Total:
US$ 122
m.milhões
Facturação
Indústria química - 2008

Onde estão os produtos químicos?
Alguns exemplos:

Tratamento de água
Cloro
hipoclorito
São utilizados para oxidar
detritos e destruir
microorganismos
cloreto de ferro
sulfato de alumínio
Absorvem e precipitam
impurezas, eliminando
cor, gosto e odores
carvão activado Retém micropoluentes
e detergentes
hidróxido
de sódio
Neutraliza a acidez da água

Agricultura
Fertilizantes químicos
Repõem elementos, como
azoto, fósforo, potássio e
cálcio, entre outros, retirados
do solo pela acção de chuvas,
ventos, queimadas
e constantes colheitas.

Agricultura
Pesticidas
Garantem a qualidade dos
alimentos, a produtividade e
evitam a disseminação de doenças.

Saúde animal
Medicamentos veterinários
e alimentação animal
Preservam a saúde,
evitam epidemias
e aumentam a productividade.

Construção civil
acetato de polivinil
dióxido de titânio
estão presentes na
formulação das tintas –
Resinas Acrílicas

Hidróxido de Cálcio
resinas alquídicas
resinas maléicas
resinas epóxi
resinas acrílicas
poliuretano
nitrocelulose
naftenatos
octoatos
solventes
policloreto de
vinil (PVC)
polietileno de baixa densidade linear (PEBDL)
polietileno de baixa densidade (PEBD)
polietileno de alta densidade (PEAD)
policloreto de vinil (PVC)
polietileno de alta densidade (PEAD)
resinas poliéster
Construção civil
Vernizes
Argamassa de Alvenaria
Caixa dos contadores
Fios, Cabos, tomadas
Tubagens, pavimentos etc

Automóveis
poliuretano
polipropileno (PP)
resina de acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS)
painel
pneus
borracha de estireno butadieno
negro de fumo
poliamida
baterias
ácido sulfúrico
polietileno de alta
densidade (PEAD)
para-choques polipropileno (PP)
óleos lubrificantes óleos minerais
aditivos
Pastilhas de travões resinas fenólicas

Informática
resina de acrilonitrilo-
butadieno-estireno (ABS)
Carcaças
titanatos
zirconatos
Componentes
electrónicos
cloreto de polivinil (PVC)
plastificantes ftálicos
trióxido de antimónio
Fios e Cabos
vidro (carbono neutro de sódio +
carbonato de lítio +
hidróxido de sódio +
carbonato de potássio)
carbonato de bário
Cinescópio

Inovação
Foi a indústria química que, com as
fibras sintéticas, permitiu ao sector
têxtil ampliar a produção e diminuir os
preços das roupas.
A indústria química investe grande parte da sua faturação
em pesquisa e desenvolvimento.
Com os plásticos, foram criadas
embalagens que conservam alimentos
e remédios por longos períodos, tubos
resistentes à corrosão e peças e
componentes utilizados pelas mais
diferentes indústrias.

Tema C
Profissões ligadas à Indústria
Química

OPERADORES DE INSTALAÇÕES DE TRATAMENTOS QUÍMICOS
Os operadores de instalações de tratamentos químicos operam, regulam e
vigiam máquinas e instalações destinadas à moagem, mistura, cozedura,
filtragem, destilação, reacção e verificação de substâncias químicas; regulam,
vigiam e asseguram o funcionamento de instalações que refinam, destilam,
tratam e armazenam produtos derivados do petróleo e gás; operam e vigiam
instalações destinadas ao fabrico de fibras sintéticas e ao processamento e
fabricação de cimento; coordenam outros trabalhadores.
As profissões deste Sub Grupo estão classificadas nos seguintes Grupos
Base:
Operadores de Instalações de Moagem e Trabalhadores Similares
 Operadores de Fornos e de Aparelhos de Tratamento Térmico - Indústria
Química
 Operadores de Instalações de Filtração e Separação Químicas
 Operadores de Aparelhos de Destilação, Reacção, Cristalização
 Operadores de Instalações de Refinação e Armazenamento de Petróleo e
Gás
 Operadores de Instalações de Tratamento Químico não Classificados em
Outra Parte

OPERADORES DE FORNOS E DE APARELHOS DE TRATAMENTO
TÉRMICO - INDÚSTRIA QUÍMICA
Os operadores de fornos e de aparelhos de tratamento térmico-indústria
química operam instalações destinadas a cozer e calcinar materiais
utilizados em operações químicas e similares, ou a submetê-los a outro
tratamento térmico.
As tarefas consistem em:
a) Operar, regular e vigiar instalações destinadas a cozer matérias para as
purificar ou misturar, conferindo-lhes propriedades especiais ou provocar
uma transformação química;
b) Operar, regular e vigiar secadores destinados a tratar produtos
químicos e materiais similares;
c) Executar outras tarefas similares;
d) Coordenar outros trabalhadores.
Profissões inseridas neste Grupo Base:
 Forneiro - Indústria Química
 Outros Operadores de Fornos e de Aparelhos de Tratamento
Térmico - Indústria Química

OPERADORES DE INSTALAÇÕES DE FILTRAÇÃO E SEPARAÇÃO
QUÍMICAS
Os operadores de instalações de filtração e separação químicas operam
aparelhos que filtram e separam substâncias químicas e matérias similares.
a) Operar, regular e vigiar aparelhos nos quais os sedimentos das soluções
são eliminados por meio de filtros-prensas;
b) Operar, regular e vigiar aparelhos nos quais as suspensões são
aspiradas por vácuo mediante a utilização de filtros de tambor rotativo;
c) Operar, regular e vigiar aparelhos destinados a separar substâncias por
centrifugação;
d) Executar outras tarefas similares;
e) Coordenar outros trabalhadores.
Operador de Filtro - Indústria Química
 Outros Operadores de Instalações de Filtração e Separação Químicas

OPERADORES DE APARELHOS DE DESTILAÇÃO, REACÇÃO,
CRISTALIZAÇÃO E TRABALHADORES SIMILARES
Os operadores de aparelhos de destilação, reacção, cristalização e
trabalhadores similares operam, regulam e vigiam aparelhos de destilação,
reacção e verificação de substâncias químicas.
a) Operar, regular e vigiar aparelhos utilizados no tratamento de produtos
químicos em bruto, a fim de separar ou refinar os elementos constituintes;
b) Operar, regular e vigiar aparelhos destinados a realizar operações de
reacção química de diferente natureza;
c) Operar, regular e vigiar digestores, autoclaves ou aparelhos similares
para concentrar soluções ou suspensões;
d) Executar outras tarefas similares;
e) Coordenar outros trabalhadores.
Operador de Instalação de Tratamento Químico
 Encarregado - Indústria Química
 Outros Operadores de Aparelhos de Destilação, Reacção,
Cristalização, etc.

OPERADORES DE INSTALAÇÕES DE REFINAÇÃO E ARMAZENAMENTO DE
PETRÓLEO E GÁS
Os operadores de instalações de refinação e armazenamento de petróleo e gás
regulam, vigiam e asseguram o funcionamento de instalações que refinam,
destilam, tratam e armazenam, produtos derivados e gás.
a) Regular e assegurar o funcionamento de instalações de extracção ou
preparação de produtos petrolíferos ou seus derivados;
b) Coordenar o funcionamento de instalações destinadas a purificar, refinar e
destilar petróleo e gasolina;
c) Operar e vigiar o funcionamento de uma instalação destinada a extrair,
preparar e/ou tratar produtos petrolíferos ou gasolina;
d) Operar e vigiar operações de paragem e arranque em estações de contagem,
bombagem, armazenagem e controlo de características;
e) Executar outras tarefas similares;
f) Coordenar outros trabalhadores.
Operador de Controlo - Refinação de Petróleo e Gás
 Operador de Área
 Manobrador - Refinação e/ou Extracção de Petróleo e Gás
 Operador de Centro e Posto Emissor de Gás
 Encarregado - Extracção, Preparação e Refinação de Petróleo

OPERADORES DE INSTALAÇÕES DE PRODUÇÃO DE ENERGIA E
TRABALHADORES SIMILARES
Os operadores de instalações de produção de energia e trabalhadores
similares controlam, accionam, vigiam, regulam e instalam máquinas e
equipamentos destinados à produção e distribuição de energia; accionam
e vigiam o funcionamento de máquinas a vapor e caldeiras de instalações
em terra ou no mar; operam instalações tais como, incineradores,
compressores e estações de bombagem; operam e vigiam instalações de
tratamento e pré-tratamento de água; coordenam outros trabalhadores.
As profissões deste Sub Grupo estão classificadas nos seguintes Grupos
Base:
Operadores de Instalações de Produção de Energia
 Operadores de Máquinas a Vapor e Caldeiras
 Operadores de Incineradores, Instalações de Tratamento de Água e
Trabalhadores

OPERADORES DE MÁQUINAS DO FABRICO DE PRODUTOS QUÍMICOS
Os operadores de máquinas do fabrico de produtos químicos operam
máquinas destinadas a preparar matérias primas utilizadas na fabricação de
produtos farmacêuticos e cosméticos;
procedem a operações relacionadas com o fabrico de foguetes de tiro;
operam máquinas de fabrico de linóleo, velas, fósforos, lixas ou outros
produtos e moldam artigos em fibra de vidro;
operam, regulam e vigiam máquinas ou instalações destinadas a efectuar o
acabamento das superfícies e a revestir artigos metálicos, a fim de aumentar
a sua resistência, de os decorar ou de lhes conferir propriedades eléctricas
ou magnéticas;
operam máquinas destinadas a revelar películas e a imprimir fotografias;
coordenam outros trabalhadores.
As profissões deste Sub Grupo estão classificadas nos seguintes Grupos Base:
 Operadores de Máquinas de Fabricar Produtos Farmacêuticos e Cosméticos
 Trabalhadores dos Explosivos
 Operadores de Máquinas do Tratamento das Superfícies dos Metais
 Operadores de Máquinas de Revelação
 Operadores de Máquinas do Fabrico de Produtos Químicos não Classificadas

OPERADORES DE MÁQUINAS DE FABRICAR PRODUTOS FARMACÊUTICOS E
COSMÉTICOS
Os operadores de máquinas de fabricar produtos farmacêuticos e cosméticos
operam máquinas destinadas a desumidificar, granular, misturar, comprimir,
drageificar e purificar matérias-primas utilizadas na fabricação de produtos
farmacêuticos e cosméticos.
a) Alimentar e vigiar o funcionamento de prensas hidráulicas, granuladores,
misturadores, compressores e turbinas de drageificação, a fim de submeter as
matérias-primas a um tratamento específico;
b) Executar operações de secagem, trituração e mistura de matérias-primas
utilizadas no fabrico de antibióticos;
c) Misturar matérias ou essências destinadas ao fabrico de cosméticos e
perfumes;
d) Controlar o funcionamento de uma instalação destinada a separar o
antibiótico do mosto, purificá-lo e cristalizá-lo;
 Preparador - Indústria Farmacêutica
 Acabador de Antibióticos
 Operador de Subprodutos – Antibióticos
 Operador de Misturador – Cosméticos
 Misturador – Perfumes
 Operador de Extracção – Antibióticos
 Encarregado - Produtos Farmacêuticos e Cosméticos

OPERADORES DE MÁQUINAS PARA FABRICAR PRODUTOS DE
BORRACHA E MATÉRIA PLÁSTICA
Os operadores de máquinas para fabricar produtos de borracha e matéria
plástica operam máquinas destinadas a preparar, misturar e moldar
borracha e matérias plásticas e fabricam diversos artigos de borracha e
matérias plásticas;
coordenam outros trabalhadores.
As profissões deste Sub Grupo estão classificadas nos seguintes Grupos Base:
 Operadores de Máquinas do Fabrico de Artigos de Borracha
 Operadores de Máquinas do Fabrico de Artigos de Plástico

OPERADORES DE MÁQUINAS DE FABRICO DE PRODUTOS LÁCTEOS
Os operadores de máquinas de fabrico de produtos lácteos operam, regulam
e vigiam o funcionamento de máquinas destinadas ao tratamento de leite e ao
fabrico de produtos lácteos.
a) Operar, regular e vigiar o funcionamento de máquinas de pasteurização de
leite e nata; de máquinas de fabricar leite condensado e em pó; de
máquinas de fabricar manteiga, queijo e outros produtos lácteos;
b) Executar outras tarefas similares;
c) Coordenar outros trabalhadores.
 Operador de Desnatagem e Pasteurização - Produtos Lácteos
 Operador de Pré-Esterilização – Leite
 Operador de Esterilização – Leite
 Operador de Concentração – Leite
 Operador de Misturador – Leite
 Operador de Instalação de Fabrico - Leite em Pó
 Operador de Preparação – Iogurte
 Operador de Fabrico – Manteiga
 Operador de Fabrico - Queijo (Queijeiro)
 Operador de Fabrico - Queijo Fundido
 Operador de Fabrico - Cereais Hidrolisados
 Operador de Fabrico - Farinhas Lácteas
 Operador de Extrusora - Farinhas Lácteas, etc.

OPERADORES DE MÁQUINAS DA PRODUÇÃO E REFINAÇÃO DE AÇÚCAR
Os operadores de máquinas da produção e refinação de açúcar operam,
regulam e vigiam equipamento destinado a produzir açúcar a partir do
tratamento da rama de cana ou beterraba.
a) Operar equipamento destinado a triturar/malaxar a rama;
b) Operar, regular e vigiar: o funcionamento de colunas para purificação e
descoloração do suco açucarado; de máquinas destinadas a cristalização
do suco açucarado; o funcionamento de equipamento destinado à
centrifugação de cristais de açúcar;
f) Coordenar outros trabalhadores.
Operadores de Sistema de Pesagem e de Mistura – Açúcar, de Filtro Rotativo –
Açúcar, de Estação de Descoloração (Filtrador de Xarope) – Açúcar,
de Carbonatador – Açúcar, de Prensa – Açúcar, Cozedor – Açúcar, de Centrífuga
– Açúcar, de Areador – Açúcar, de Máquina de Moer Açúcar - "Icing Sugar“, de
Difusor – Beterraba, de Instalação de Prensagem e Secagem de Polpa –
Beterraba, de Instalação de Depuração de Sucos – Beterraba.
 Encarregado - Produção e Refinação de Açúcar
 Outros Operadores de Máquinas da Produção e Refinação de Açúcar

Tema D
Organização e Funcionamento de
Empresas Industrias
Função dos diversos Departamentos

Estrutura Organizacional : Aspectos básicos
Compreende a disposição das diversas
unidades que compõem a empresa -
departamentos, divisões, secções etc – e as
relações entre superiores e subordinados.
Deve abranger os deveres,
responsabilidades, os sistemas de
autoridade e de comunicações existentes.
66

PRINCIPAIS REPRESENTAÇÕES GRÁFICAS
FUNCIONOGRAMAORGANOGRAMA
67

ESTRUTURAS TRADICIONAIS
STAFF-AND-LINELINEAR OU MILITAR
68

ESTRUTURAS TRADICIONAIS
COLEGIALFUNCIONAL
69

ESTRUTURAS MODERNAS
DIVISIONALCOM BASE NA
FUNÇÃO
É aquela em que as atividades
análogas e interdependentes
são agrupadas num órgão
específico.
70

ESTRUTURAS CONTEMPORÂNEAS
HOLDINGUNITÁRIA
Direcção Executiva
Depto.
Engenharia
Depto.
Produção
Depto.
Marketing
Direcção
Cia Crédito
e Financiamento
Cia. Total
Ferramentas
Cia. Seguros
Gerais
Assessoria
Económica
MULTIDIVISIONAL
Direcção
Ass. Planeam.
Estratégico
Ass. Controlo
Financeiro
Divisão A Divisão B Divisão C Divisão D
71

72
Empresas
A estrutura de uma empresa industrial pode ser representada esquematicamente
através do seguinte organograma.
Este esquema permite-nos estabelecer uma cadeia hierárquica a nível de
responsabilidades, em que cada elemento dessa estrutura desempenha
funções específicas.

A NECESSIDADE DE
MODELOS INTEGRADOS
DE GESTÃO
78

Qual é o Caminho?
Quais as Prioridades?
Quais os Objectivos?
Quais os Resultados?

Por onde começar?

MODELO DE GESTÃO
DE FOCO INTERNO

Questões Críticas:
• Quem somos?
• A quem servimos?
•O que queremos ser?
• Aonde queremos chegar?
• Com quem podemos contar?

Modelo de Gestão
de Foco Interno
Missão

Modelo de Gestão
de Foco Interno Missão A quem servimos?

Empresa
Acionistas
Proprietários

Empresa
Acionistas
Proprietários
Directores
Clientes e
Utilizadores
Fornecedores
Colaboradores
Parceiros Comunidade
Gerentes

Modelo de Gestão
de Foco Interno
Missão
Visão

Modelo de Gestão
de Foco Interno
Missão
Visão
Objectivos

Objectivos
Rotineiros
Objectivos de
Aperfeiçoamento
•Treinar 100 homens/horas
por semana
•Produzir 120 bolas por
minuto
•Entrevistar 120 candidatos
•Manter o índice de
rotatividade em menos
de 1% ao mês
•Manter o índice de
absentismo em menos
de 2% ao mês
•Manter o nível de
satisfação dos funcionários
em 85%
•Aumentar a qualidade dos
produtos em 5% ao ano
•Elevar o nível de
produtividade do pessoal
em 5%.
•Incrementar a relação
facturação por
funcionário de R$ 210,00
para R$ 350,00 num
ano
•Melhorar o atendimento
ao cliente.
•Acelerar a entrega do
pedido ao cliente.
•Criar e desenvolver um
produto novo por mês
•Desenhar um novo
programa de treino
para equipes dentro
de um ano
•Obter 100 sugestões
mensais dos funcionários
•Incentivar a participação
dos funcionários nas
decisões.
•Implantar programa de
qualidade total ou ISO.
Objectivos
Inovadores
OBJECTIVOS

Estratégicos
Tácticos
Operacionais
Objectivos
A Cascata de Objectivos

Modelo de Gestão
de Foco Interno Missão
Visão
Objectivos
Escolher a
Equipe
Saber selecionar
os membros da
equipe.

Modelo de Gestão
Visão
Objectivos
Escolher a Modelar o
Equipe Trabalho
Saber organizar
o trabalho da
equipe.

Modelo de Gestão
Visão
Objectivos
Escolher a Modelar o Preparar a
Equipe Trabalho Equipe
Saber treinar
os membros da
equipe.

Modelo de Gestão
Visão
Objectivos
Escolher a Modelar o Preparar a Incentivar a
Equipe Trabalho Equipe Equipe
Saber motivar
os membros da
equipe.

Modelo de Gestão
Visão
Objectivos
Escolher a Modelar o Preparar a Incentivar a Liderar a
Equipe Trabalho Equipe Equipe Equipe
Saber orientar
os membros da
equipe.

Modelo de Gestão
Visão
Objectivos
Resultados

Modelo de Gestão
Visão
Objectivos
Resultados
O que somos
O que queremos ser
Aonde queremos chegar
Com quem vamos contar

Modelo de Gestão
de Foco Interno
Missão
Visão
Objectivos
Resultados
Gerente como missionário
Gerente visionário
Gerente com acção proactiva
Gerente como condutor de equipes
O que somos
O que queremos ser
Aonde queremos chegar
Com quem vamos contar

Directores
Equipes de Funcionários
C L I E N T E S
Gerentes

Criar um Ambiente de:
• Participação
• Aprendizagem constante

• Participação
• Mudança e renovação
• Excelência

• Participação
• Excelência
• Foco em resultados
• Satisfação do cliente

• Participação
• Excelência
• Qualidade de vida no trabalho
• Ética e responsabilidade social

• Participação
• Excelência
• Qualidade de vida no trabalho
• Ética e responsabilidade social
• Agregar valor
• Respeito pela natureza

Tema E
Organização da Produção em
Unidades Industrias

CONCEITOS BÁSICOS DA INDÚSTRIA QUÍMICA.
INTRODUÇÃO AOS FENÓMENOS DE TRANSPORTE
O estudo de fenómenos de transporte (transferência) tem aplicações muito importantes
no campo da engenharia, pois permite “conhecer” assuntos diversos, como o transporte
de fluidos
através de tubagens ou a quantidade de calor dissipado.
O estudo dos fenómenos de transporte é indispensável para projecto, operação e
optimização de processos e equipamentos, em todos os campos da engenharia.
Os fenómenos de transferência tratam basicamente da movimentação de uma grandeza
física de um ponto para outro do espaço, e são:
• transporte de quantidade de movimento,
• transporte de energia térmica e
• transporte de massa.
106

Alguns exemplos das aplicações de fenómenos de transferência.
Engenharia Civil e Arquitectura: hidráulica, hidrologia e conforto térmico e edificações;
Engenharia Sanitária e Ambiental: estudo da difusão de poluentes e tratamento de
resíduos;
Engenharia Eléctrica e Eletrónica: cálculos da dissipação térmica e de potência.
Engenharia Química: todas as Operações Unitárias;
Engenharia Mecânica: metalurgia, tratamentos térmicos, máquinas hidráulicas, máquinas
térmicas (motores e refrigeração) e aeronáutica (aerodinâmica);
Engenharia de Produção: optimização de processos, transporte de fluidos e de material,
troca de calor e estudos de ciclo de vida.
107

OPERAÇÃO CONTÍNUA
• Na grande maioria das operações de processamento é vantajoso económica e
tecnicamente manter os equipamentos ( reactores químicos, bombas, compressores,
centrífugas, etc.) em funcionamento contínuo e permanente com paragens apenas para
manutenção, principalmente nos processos industriais de grande escala tais como
Refinarias de Petróleo, Petroquímicas, Fabrico de Fertilizantes, etc.).
• Nesses processos além da maior productividade dos equipamentos que operam
continuamente na sua condição mais eficiente, os procedimentos de arranque e
paragem são demorados e custosos gerando normalmente produtos fora de
especificação.
• Nos processos de operação contínua as condições num dado ponto do processo
deverão ser constantes com o tempo e para que isto ocorra é necessário a não
ocorrência de perturbações no processo e para contorná-las é necessário a instalação
de adequados sistemas de controle de processos os quais, apesar das perturbações,
conduzirão o processo à estabilidade das condições operacionais, mantendo a
qualidade dos produtos, pela acção efectiva de controladores de caudal, controladores
de temperatura, controladores de pressão, controladores de nível, etc.
108

OPERAÇÃO DESCONTÍNUA
•Os equipamentos são carregados com toda a matéria prima necessária e o
processamento é efectuado durante um certo intervalo de tempo, após o qual os
equipamentos são parados e os produtos removidos ( ex.; fabricação de tintas,
fabricação de polímeros de engenharia, de cerveja, medicamentos, etc.).
Razões:
• quando se produzem pequenas quantidades de produtos,
• quando se pretende produzir uma diversidade de produtos,
• quando nos processos a velocidade de reacção química é muito baixa,
• quando os processos são acentuadamente corrosivos,
• quando a manutenção de operações contínuas é técnica e economicamente inviável.
• Estas operações são chamadas descontínuas ou em bateladas. A análise e controlo das
operações são mais complicados do que os das operações em regime contínuo e
portanto necessitam de acompanhamento dinâmico do processo.
109

CAUDAL
Caudal é a razão entre a quantidade de material que compõe uma
corrente de fluido ( líquido ou gás) e o tempo.
Essa quantidade pode ser em volume, em massa ou em quantidade de
matéria (mol).
Nos processos contínuos, para a realização dos balanços materiais que
consistem na contabilidade dos materiais processados, os caudais dos
fluídos em escoamento, seja de carga ( matéria-prima) para o processo
ou dos produtos, são medidas continuamente. Ex. m³/s, kg/s, mol/s.
ALGUMAS VARIÁVEIS IMPORTANTES
110

TAXA DE TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA
Nos processos contínuos e também nos processos descontínuos encontramos
fenómenos de transferência de calor de um corpo quente para um corpo frio,
sendo essa transferência designada pela taxa de transferência de calor ou
transporte de calor por unidade de tempo Ex.; J/s, kcal/h.
De uma maneira geral qualquer tipo de energia que é transportada ou
transferida num dado intervalo de tempo é expressa pela sua taxa de
transferência de energia.
111

• Rendimento da reacção:
• Conversão na reacção:
Ex: Na síntese do amoníaco a 200 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 (reagentes) não reagem e devem ser recirculados.
η =
Moles do produto principal obtido
Moles do produto principal previsto
Conversão =
Moles do reagente principal que reagem
Moles do reagente principal carregados
x 100 %
x 100 %

ESCOAMENTO em CO-CORRENTE e CONTRA-CORRENTE
Em várias operações de transferência de massa de uma fase para outra
ou de transferência de energia de um corpo para outro é necessário
colocar em contacto directo ou não, duas correntes de fluído.
Transferência ou transporte de massa - contacto directo
Transferência ou transporte de energia - contacto indirecto
A transferência pode ocorrer com as duas correntes escoando no mesmo
sentido ou em sentidos opostos.
113

INTRODUÇÃO ÀS OPERAÇÕES UNITÁRIAS
Qualquer que seja a indústria química em estudo existirão etapas
semelhantes entre elas, que podem ser estudadas à luz dos princípios
físicos e químicos envolvidos, independente do tipo de produto.
Com raras excepções, a parte principal de qualquer unidade de produção
é o reactor químico onde ocorre a transformação de reagentes em
produtos.
As reações químicas podem ser classificadas em classes específicas que
apresentam características próprias, exemplo: Hidrogenação, Nitração,
Sulfonação, Oxidação, Hidratação, Halogenação, etc.
Em todas as etapas utilizadas, antes e após o reactor, ocorrem apenas
mudanças físicas no material através das chamadas OPERAÇÕES
UNITÁRIAS as quais são divididas em cinco grandes grupos.
114

Grupo I: MECÂNICA DOS FLUÍDOS:
Este assunto fornece os conceitos necessários para o projecto e dimensionamento de
tubagens, acessórios, bombas, compressores para movimentar os fluídos, tendo em
vista que em toda a planta industrial é necessário transportar reagentes e produtos
para diferentes pontos da fábrica e que os materiais são normalmente fluidos ( líquidos
e gases).
Grupo II: TRANSMISSÃO DE CALOR:
A maioria das reações químicas não ocorre à temperatura ambiente e portanto
reagentes e produtos devem ser aquecidos ou arrefecidos.
Algumas reações são exotérmicas (libertam calor) e o calor necessita ser
continuamente removido; outras são endotérmicas (necessitam do fornecimento de
calor enquanto ocorrem) e o calor necessita ser continuamente fornecido.
Assim sendo o técnico químico deverá ser capaz de calcular as taxas de transferência
de calor envolvidas e dimensionar os equipamentos necessários (permutadores de
calor).
115

GRUPO III: OPERAÇÕES DE AGITAÇÃO E MISTURA:
São operações que envolvem a homogeneização de misturas formadas por
fases miscíveis ou fases imiscíveis constituídas por diferentes componentes, de
forma a obter-se uma composição constante da mistura.
GRUPO IV: OPERAÇÕES DE MANUSEIO E TRANSPORTE DE SÓLIDOS:
São operações que cuidam do manuseio, separação, classificação, redução de
tamanhos de sólidos, tais como moagem, peneiramento, fluidização, etc;
116

GRUPO V: OPERAÇÕES DE SEPARAÇÃO:
Estas compõem o maior grupo de operações unitárias, incluindo processos físicos em
que:
• Se pretende a separação de duas fases ( S-L, L-L ) tais como:
 filtração,
 decantação,
centrifugação.
• Processos em que ocorrem as transferências de massa de uma fase para outra pela
maior afinidade com uma fase do que com outra, tais como
 absorção de um gás componente de uma mistura gasosa por um líquido, (L-G)
 extração de um líquido por outro líquido ( L-L),
 adsorção de uma mistura gasosa ou líquida por um sólido ( S – L, S – G),
 secagem de sólidos.
•Processos que envolvem a transferência de massa de uma fase para outra ( L-V) por
influência da troca de calor tais como:
 evaporação.
 destilação.
117

Toda a indústria química envolve um conjunto de processos:
• Processo químico,
• Processo de armazenatamento de materiais,
• Processo de compras,
• Processo de pagamentos, etc.
As operações unitárias são importantes para a execução dos processos
químicos, físico-químicos, petroquímicos, etc.
Um processo químico é um conjunto de acções executadas em etapas,
que envolvem modificações da composição química, que geralmente
são acompanhadas de certas modificações físicas ou de outra natureza,
no material ou materiais que é (são) ponto de partida (matérias primas)
para se obter o produto ou os produtos finais (ou acabados).
Cada etapa dentro do processo que tem princípios fundamentais
independentes da substância (ou substâncias), que está sendo operada
e de outras características do sistema, pode ser considerada uma
operação unitária.
118

Classificação
As operações unitárias podem ser classificadas de acordo com critérios variados
onde podemos, por exemplo, classificá-las em grupos de acordo com a sua
finalidade dentro do processo produtivo.
•Operações preliminares: São normalmente utilizadas antes de qualquer
outra operação. As suas funções estão associadas à preparação do produto
para posterior processamento, de melhoria das condições sanitárias da
matéria prima. Ex. Limpeza, selecção, classificação, eliminação,
branqueamento, etc.
•Operações de conservação: Entre estas podemos citar a esterilização, a
pasteurização, o congelamento, refrigeração, evaporação, secagem, etc.
•Operações de transformação: Moagem, mistura, extrusão, emulsificação,
•Operações de separação: Filtração, cristalização, sedimentação,
centrifugação, prensagem, destilação, absorção, adsorção, desumidificação,
precipitação eletrostática, etc.
119

Uma classificação bem comum é utilizada levando-se em conta o tipo de
operação envolvida
operações mecânicas,
operações envolvendo transferência de calor
operações envolvendo transferência de massa.
Para cada uma destas operações existem conceitos e princípios que precisam
ser conhecidos para um melhor entendimento da operação em questão e para
o projecto/dimensionamento/operação/optimização do equipamento se for o
caso.
Iremos agora detalhar um pouco algumas das operações mais importantes.
120

OPERAÇÕES MECÂNICAS
Operações envolvendo sólidos granulares
Em operações envolvendo fragmentação de sólidos usa-se a moagem. A moagem é uma operação
unitária de fragmentação ou redução de tamanho, onde o tamanho dos sólidos é reduzido pela
aplicação de forças de impacto, compressão e abrasão. Esta operação aumenta a área superficial
do sólido, uniformizando tamanhos e aumentando a eficiência de etapas posteriores de
processamento. Entre os equipamentos estão: moinho de discos, moinho de rolos, de facas e
martelos, trituradores de mandíbulas e moinho de bolas.
Moinho de
bolas
Moinho de
martelos
121

Operações com sistemas sólido-fluido
Muitas vezes o material sólido constitui uma parcela importante do material que está sendo
processado. Por exemplo, na secagem de um líquido que resulta como produto pó + ar. Para
separar o sólido do ar, é feito uma operação num ciclone ou num filtro de mangas.
122

Outro exemplo é a separação de palha de produtos agrícolas, como o milho, arroz, soja e café.
A palha pode ser removida por uma corrente gasosa ascendente. Se tivermos uma fase líquida,
o sólido pode decantar por gravidade, pode flutuar fazendo-se passar bolhas de ar através da
mistura onde as partículas se ligam ao ar e se deslocam para a superfície, sendo removidas ou
ainda pela floculação, i.e., adiciona-se ao líquido uma substância química, que faz com que as
impurezas se aglutinem formando flocos facilmente removíveis.
Decantadores
123

A centrifugação é um processo de separação em que a força centrífuga relativa
gerada pela rotação da amostra é usada para sedimentar sólidos em líquidos, ou
líquidos imiscíveis de diferentes densidades, separando-os. É usada em
diferentes aplicações laboratoriais, industriais e até domésticas.
124

OPERAÇÕES COM TRANSFERÊNCIA DE CALOR E DE MASSA
Aquecimento e arrefecimento de fluidos.
Os equipamentos industriais utilizados para troca térmica tanto no aquecimento
quanto no arrefecimento são normalmente chamados permutadores de calor.
Esta é uma operação com denominação muito genérica, assim vamos definir um
permutador de calor como um dispositivo que efectua a transferência de calor de um
fluido para outro.
A transferência de calor pode-se efectuar de quatro maneiras principais:
•pela mistura dos fluidos;
•pelo contato entre os fluidos;
•com armazenagem intermediária;
•através de um parede que separa os fluidos quente e frio.
125

Aplicações de Permutadores de Calor
• Torres de Refrigeração
• Condensadores
• Evaporadores
• Condicionadores de ar
• Aquecedores
• Alambique
• Radiador Automóvel
126

Evaporação
É usada quando há interesse somente na fase sólida, sendo a líquida então
desprezada. Para produzir cloreto de sódio (Sal) a partir da água do mar, utiliza-se a
técnica da evaporação. Equipamentos industriais para evaporação nada mais são
do que recipientes que concentram uma solução pela evaporação do solvente.
Entre os equipamentos há o evaporador de simples efeito e o de múltiplos efeitos.
Entre os equipamentos, têm-se o evaporador de tubos horizontais, verticais, etc.
127

Secagem
A secagem de um sólido ou líquido, é a operação de remoção de água, ou de qualquer outro
líquido na forma de vapor, para uma fase gasosa, através de um mecanismo de vaporização
térmica.
Esta desidratação é realizada através de calor produzido artificialmente, sendo o ar ou o azoto os
mais usados como meios de secagem. O mesmo conduz calor, provocando evaporação da água,
sendo também o veículo no transporte do vapor húmido pelo que ocorre então a transferência
simultânea de calor e massa.
Existe uma infinidade de equipamentos (leitos fixos, leitos fluidizados, secadores tubulares
rotativos, estufas, fornos, etc.) e de técnicas de secagem (secagem solar, convectiva, por
microondas, por radiação, etc).

Secador de leito
Fluidizado
129

Operações envolvendo a transferência de massa
Quando se colocam em contacto duas fases de composições diferentes, pode ocorrer a
transferência de componentes de uma fase para outra e vice-versa. Este transferência entre as
fases ocorre até que o estado de equilíbrio seja atingido. Dentre as principais operações de
transferência de massa destacam-se:
Extração líquido-líquido
A extração líquido-líquido é um processo de separação que se utiliza da propriedade de
miscibilidade de líquidos. Por exemplo, em uma situação onde temos dois líquidos, A e B,
miscíveis entre si, e queremos separar A de B, podemos usar um terceiro líquido, C, que seja mais
miscível com A do que com B.
130

Destilação
É o processo de separação
mais amplamente utilizado nas
indústrias químicas. A separação
dos constituintes está baseada nas
diferenças de volatilidades entre
diferentes constituintes químicos
Na destilação ocorre o
contacto de uma fase vapor com a
fase líquida e há a transferência
de massa da fase líquida para o
vapor e deste para aquela. O
líquido e o vapor contêm, em
geral, os mesmos componentes,
mas em quantidades relativas
diferentes. O efeito final é a
concentração maior do
constituinte mais volátil no vapor
e o menos, no líquido.
131

Processo
químico
MATÉRIAS-
PRIMAS
MÃO-DE-
OBRA
RECURSOS
PRODUTO
RESÍDUOS

Fluxogramas para representar um processo químico
• Servem de base para o projecto e para a operação na planta-
piloto e na fábrica. O fluxograma deve conter as operações
unitárias, as conversões químicas, o equipamento utilizado, o
balanço de massa e de energia, mão-de-obra e utilidades.

 Os fluxogramas são parte fundamental de um projecto,
apresentando a seqüência coordenada das conversões
químicas unitárias e das operações unitárias, expondo
assim, os aspectos básicos do processo.
 É o mais efectivo meio de comunicar informações sobre
um processo industrial.
 Indicam pontos de entrada das matérias-primas e da
energia necessária e também os pontos de remoção do
produto e dos subprodutos.
 Na avaliação global do processo, desde a sua concepção
inicial até ao fluxograma detalhado para o projecto e
operação da planta, é preciso desenhar muitos fluxogramas.

Tipos de fluxogramas
Os três principais tipos de diagramas usados para
descrever os fluxos de correntes químicas
através de um processo são:
– a) Fluxogramas de blocos (block flow diagrams –
BFD)
– b) Fluxograma do processo (process flow diagram –
PFD)
– c) Fluxogramas de tubagens e instrumentação
(pipping and instrumentation diagram – P&ID):

Fluxogramas de blocos
• São úteis na visualização geral de um processo ou
de um número de processos num grande
complexo. Pouca informação sobre as correntes é
fornecida, mas é apresentada uma visão geral do
processo.

Tanque de
liquido TL01
Tanque de
liquido TL02
Misturador
M08
Reactor
R102
Separador
S56
• Os blocos ou retângulos representam uma operação unitária ou processo
unitário. Os blocos são unidos por linhas rectas que representam as
correntes de fluxo do processo entre as unidades. Essas correntes de fluxo
podem ser misturas de líquidos, gases e sólidos fluindo em tubagens ou
sólidos sendo transportados em correias transportadoras.

Construção de fluxogramas de blocos
– Operações ou processos unitários tais como misturadores, separadores,
reactores, colunas de destilação e permutadores de calor são
representados por um bloco simples ou rectângulo.
– Grupos de operações unitárias podem ser representados por um bloco
simples.
– Correntes de fluxo do processo entrando e saindo dos blocos são
representadas por linhas rectas que podem ser horizontais ou verticais.
– A direcção do fluxo deve ser claramente indicada por setas.
– As correntes de fluxo devem ser numeradas por uma ordem lógica.
– As operações unitárias (i.e blocos) devem ser rotulados.
– Quando possível, o diagrama deve ser arrumado de modo que o fluxo
material ocorra da esquerda para a direita, com unidades a montante, à
esquerda, e unidades a jusante, à direita.

PFD

Fluxograma do processo
• Contém toda informação necessária para os balanços
material e energético completos no processo.
Adicionalmente, são incluídas informações
importantes tais como a pressão das correntes,
tamanhos de equipamentos e principais controles.

Fluxogramas de processo

• Um fluxograma de processo inclui:
– tubagens do sistema
– símbolos dos principais equipamentos, nomes e números de
identificação
– Controlos e válvulas que afectam a operação do sistema
– interligações com outros sistemas
– principais rotas de by-pass e recirculação
– taxas do sistemas e valores operacionais como temperatura e
pressão para fluxos mínimo, normal e máximo
– composição dos fluidos

Fluxogramas de tubagens e instrumentação
• Contém toda a informação do processo necessária para a
construção da planta. Estes dados incluem tamanho das tubagens,
localização de toda a instrumentação para as correntes de processo
e de utilidades.
• Este fluxogramas mostram todas as tubagens incluindo a sequência
física de ramificações, redutores, válvulas, equipamentos,
instrumentação e controles.
• Estes fluxogramas são usados para operar o processo de produção

Fluxogramas de tubulação e instrumentação

PFD

P&ID

Fluxogramas de tubagens e instrumentação
Um FTI deve incluir:
• Instrumentação e designações
• Equipamentos mecânicos com nomes e números
• Todas as válvulas e suas identificações
• Processo de tubagens, tamanhos e identificação
• Miscelânea: ventilação, drenagem, amostragem, redutores, etc.
• Direcção dos fluxos
• Referências das interligações
• Controles de inputs, outputs
• Nível de qualidade
• Sistemas de controle computadorizados
• Identificação dos componentes e subsistemas entregues por outros
• Sequência física dos equipamentos

TQ (mód 1 - Introd. à Indústria Química)
155

Introdução à Indústria Química

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Mais procurados (20)

Destaque

Destaque (20)

Semelhante a Introdução à Indústria Química

Semelhante a Introdução à Indústria Química (20)

Introdução à Indústria Química