Fenomenos De Transporte

OPERAÇÕES UNITÁRIAS

CONTEÚDOS

• PARTE I : INTRODUÇÃO - CONCEITOS GERAIS

• PARTE II : ELEMENTOS DE MECÂNICAS DOS FLUIDOS

• PARTE III : BOMBAS HIDRÁULICAS

• PARTE IV : CALDEIRAS

• PARTE V : TROCADORES DE CALOR

• PARTE VI : DESTILAÇÃO

OPERAÇÕES UNITÁRIAS

PARTE I

INTRODUÇÃO

CONCEITOS GERAIS

OPERAÇÕES UNITÁRIAS

 PARTE I - INTRODUÇÃO

A disciplina de Operações Unitárias é aquela que classifica e estuda, separadamente, os principais processos físico-químicos utilizados na indústria química. Os processos mais comuns encontrados nas indústrias químicas são a Destilação Atmosférica e a Vácuo, os processos de Absorção e Adsorção, a Extração Líquido-Líquido e Líquido-Gás, o processo de Filtração, Transporte de Sólidos, Trituração, Separação, Evaporação, Resfriamento, Secagem, Cristalização, etc.

De uma forma geral, uma operação unitária é aquela etapa física de um um processo industrial e que, portanto, não envolve a ocorrência de transformações químicas.

* Tipos de Operações Unitárias

- Mecânicas

- Transferência de Massa

- Transferência de Calor

. OPERAÇÕES UNITÁRIAS MECÂNICAS

São as operações de transporte , separação e transporte de fluidos.

 Definição de Fluidos :

A matéria se apresenta basicamente em três fases de agregação : sólida, líquida e gasosa.

As fases líquida e gasosa, são chamadas de fluidas, pois apresentam a propriedade de se deformarem continuamente quando é aplicada sobre elas uma força tangencial, denominada “ tensão de cisalhamento” .

Em outras palavras, um material fluido é aquele que apresenta a propriedade de escoar.

 Conceito Básico de Mecânica dos Fluidos :

Para o estudo das Operações Unitárias de transporte e de separação de fluidos, é importante o estudo da Mecânica dos Fluidos , ou seja, o estudo do comportamento desses fluidos quando submetidos à ação de uma força.

As características mais importantes para o dimensionamento de equipamentos de processos, são a viscosidade e a pressão do fluido.

 Transporte e Armazenamento de Fluidos :

São realizados por :

- Bombas : centrífugas ( rotor ) e de deslocamento positivo ( pistão )

- Válvulas ( controle e bloqueio )

- Linha de tubulações

- Medidores de vazão

- Vasos pressurizados

 Separação de Fluidos :

Realizada por :

- Centrifugação

- Filtração

. OPERAÇÕES UNITÁRIAS DE TRANSFERÊNCIA DE MASSA

São as operações que envolvem a separação de líquidos miscíveis.

- Propriedades das soluções  principalmente as diferenças entre os Pontos de Ebulição.

. Principais Operações de Transferência de Massa :

- Destilação

- Absorção – soluções líquido-gás

. OPERAÇÕES UNITÁRIAS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR

São as operações de troca térmica entre fluidos.

. Mecanismos de Troca de calor :

- Condução : contato entre dois corpos fluidos

- Convecção : mistura de fluidos

- Radiação : ondas de calor

. Principais Equipamentos para a realização da Transferência de Calor :

- Trocadores de Calor

- Evaporadores

 CONCEITOS FUNDAMENTAIS

Alguns conhecimentos são fundamentais para que se possa estudar de forma adequada a disciplina denominada Operações Unitárias, como conhecimentos sobre conversão de unidades, unidades que podem ser medidas lineares, de área, de volume, de massa, de pressão, de temperatura, de energia, de potência. Outro conceito-base para “Operações Unitárias” é o de Balanço, tanto Material quanto Energético.

• Conversão de Unidades

É necessário conhecer as correlações existentes entre medidas muito utilizadas na Indústria Química, como é o caso das medidas de temperatura, de pressão, de energia, de massa, de área, de volume, de potência e outras que estão sempre sendo correlacionadas.

Alguns exemplos de correlações entre medidas lineares

1 ft =12 in

1 in =2,54 cm

1 m =3,28 ft

1 m =100 cm = 1.000 mm

1 milha =1,61 km