Operações Unitárias na Indústria Química

Descarte de Efluentes

Para um descarte ideal, o objetivo é minimizar a liberação de efluentes no meio ambiente. Ao descartar, é crucial tratar previamente os efluentes para remover substâncias ácidas, alcalinas e tóxicas.

• Tratamento de Gases: Utilize filtros para remover partículas sólidas de gases com suspensão de poeira. Para gases tóxicos, realize tratamento químico para obter ácidos diluídos, que podem ser reciclados no processo.
• Neutralização: Corrija a acidez ou alcalinidade com produtos adequados para gerar um efluente neutro.

Armazenagem de Produtos Químicos

A natureza dos produtos químicos deve ser considerada durante a armazenagem. Produtos inflamáveis requerem locais ventilados com temperatura adequada. A validade (tempo de prateleira) também é importante; produtos com validade menor devem ser armazenados de forma acessível (primeiro a entrar, primeiro a sair). Evite armazenar produtos que possam reagir e gerar substâncias tóxicas, explosivas ou corrosivas próximos uns dos outros.

Insumos

Insumos são substâncias auxiliares essenciais para o processo. Embora incorporados ao produto final, sua massa representa uma pequena proporção do produto.

Britagem e Moagem

Britador/Moinho Ideal

Um britador ou moinho ideal deve possuir alta capacidade de produção, baixo consumo de energia por unidade de produto e fornecer um produto com tamanho uniforme ou distribuição de tamanho desejada.

Britagem

A britagem é a fase inicial de redução de tamanho de minerais, principalmente por compressão, onde uma superfície móvel se aproxima e se afasta periodicamente de uma superfície fixa.

Moagem

A moagem reduz ainda mais o tamanho das partículas por meio de forças de impacto, compressão e abrasão.

Objetivos da Redução de Tamanho

• Facilitar o manuseio de materiais.
• Aumentar a área superficial para reações químicas.
• Acelerar a extração (maior contato solvente-sólido).
• Facilitar a mistura de sólidos.

Tipos de Britadores e Moinhos

• Britadores de Mandíbula
• Britadores Circulares
• Britador de Rolos
• Moinho de Bolas
• Moinho Coloidal

Operações Unitárias

As operações unitárias são processos físicos, como moagem, mistura, aquecimento, absorção, condensação, lixiviação, precipitação, cristalização, filtração e dissolução. Atualmente, também incluem transporte de fluidos, transferência de calor, destilação, umidificação, absorção de gases, sedimentação, agitação e centrifugação.

Classificação das Operações Unitárias

• Operações Preliminares: Preparam o produto para processamento posterior, como limpeza, seleção, classificação, eliminação e branqueamento.
• Operações de Conservação: Incluem esterilização, pasteurização, congelamento, refrigeração, evaporação e secagem.
• Operações de Transformação: Envolvem moagem, mistura, extrusão e emulsificação.
• Operações de Separação: Incluem filtração, cristalização, sedimentação, centrifugação, prensagem, destilação, absorção, adsorção e desumidificação.

Riscos Químicos Comuns

• Inflamabilidade: Alguns produtos pegam fogo facilmente, como álcool, gasolina e acetona. O ponto de fulgor é uma medida importante.
• Volatilidade: Produtos com baixa temperatura de ebulição, como álcool, gasolina, éter e acetona, são voláteis e podem ser mais perigosos se forem tóxicos ou inflamáveis.
• Acidez e Alcalinidade: Ácidos e bases podem causar queimaduras e outras lesões graves, especialmente em altas temperaturas e concentrações.
• Asfixia: Alguns produtos, como o gás cianídrico, são letais em pequenas doses.
• Carcinogenicidade: Alguns produtos químicos, como o benzeno, são cancerígenos.

Destinação de Produtos Industriais

Classificação de Materiais e Energias

• Produto Acabado/Final: O produto destinado ao mercado externo.
• Matéria-Prima: O ponto de partida para a produção do produto final.
• Produto Intermediário: Um produto formado em uma etapa intermediária do processo de fabricação.
• Insumos: Substâncias auxiliares essenciais para o processo.
• Subprodutos: Produtos obtidos em quantidades consideráveis além do produto final, geralmente com menor valor comercial.
• Efluentes: Materiais descartados, podendo ser sólidos, líquidos ou gasosos.

Operações com Sistemas Sólido-Fluido

Peneiramento

O peneiramento separa partículas granulares por meio de uma superfície perfurada, utilizando vibração para facilitar a separação.

Decantação

A decantação separa sólidos em suspensão em um líquido com base na diferença de densidade, utilizando a gravidade para sedimentar as partículas mais densas.

Flotação

A flotação separa sólidos menos densos que a água, utilizando microbolhas de ar para aumentar a força de empuxo e facilitar sua remoção.

Floculação

A floculação agrega partículas finas em flocos maiores usando um floculante químico, facilitando sua remoção por decantação ou flotação.

Separação Centrífuga

A centrifugação separa partículas em suspensão com base em suas massas ou densidades, utilizando força centrífuga para acelerar a sedimentação.

Este documento fornece uma visão geral das operações unitárias na indústria química, incluindo descarte de efluentes, armazenamento de produtos químicos, britagem e moagem, riscos químicos e destinação de produtos industriais. Também aborda operações específicas com sistemas sólido-fluido, como peneiramento, decantação, flotação, floculação e separação centrífuga.