OPERAÇÃO UNITÁRIA – ENGENHARIA QUÍMICA VISTA NA PRATICA!

Antigamente, as diferentes indústrias químicas eram consideradas diferentes processos industriais e com princípios diferentes. Em 1915, o engenheiro químico americano Arthur Dehon Little, empresário e professor universitário do MIT, estabeleceu o conceito de “operação unitária”, segundo o qual um processo químico seria dividido em uma série de etapas básicas que podem incluir: Transferência de Massa, Transporte de Sólidos e Líquidos, Destilação, Filtração, Cristalização, Evaporação, Secagem, etc. Cada uma das etapas sequenciais numa linha de produção industrial é, portanto, uma operação unitária. O conjunto de todas as etapas, compõem um processo unitário. Portanto, Operações Unitárias são sequências de operações físicas necessárias à viabilização econômica de um processo químico.

Um exemplo  claro disso é o processamento de leite que inclui as operações unitárias de homogenização, pasteurização, resfriamento, e empacotamento. A linha de produção integral, necessária para obter-se o produto comercializável a partir da matéria prima, se dá pelo sequenciamento e interligação destas operações.

“Os Princípios da Engenharia Química” de W. H Walker, W.K. Lewis e W.H. McAdams, datado de 1923. É considerada por muitos Engenheiros Químicos  sendo a monografia pioneira do abordamento da Química Industrial. Cada operação unitária por si pode ser calculada e dimensionada, onde normalmente a base dos cálculo são as leis estabelecidas da física e o cálculo geralmente partem de equações diferenciais. Este procedimento então tem caráter universal e pode ser aplicado em qualquer indústria. Sendo assim, as operações unitárias certamente formam os pilares da Engenharia Química, sendo fundamental para todo Engenheiro Químico.

A matéria de operações unitárias tem um enfoque maior no princípios teóricos e empíricos, abordando:

  • Transferência de massa;
  • Transferência de calor;
  • Transferência de quantidade de movimento;
  • Termodinâmica;
  • Biotecnologia;
  • Cinética química.

Desta forma, os processos podem ser estudados de maneira unificada. Uma operação unitária sempre tem o mesmo objetivo, independente da natureza química dos componentes envolvidos. Um exemplo, é a transferência de calor, a mesma operação utilizada também é requirida em um processo petroquímico, e também em uma indústria de alimentos.

As operações unitárias podem ser divididas em 5 classes:

  1. Processos de Escoamento de Fluidos, como transporte de fluido, filtração, fluidização sólida;
  2. Transferência de Calor, como evaporação, condensação;
  3. Transferência de Massa, como o transporte em tubos, também absorção gasosa, destilação, extração, adsorção;
  4. Processos Termodinâmicos, como liquefação gasosa, refrigeração;
  5. Processos Mecânicos, como transporte de sólidos, triturar, peneiramento e separação;

As operações unitárias aplicadas especialmente na Engenharia Química também se encaixam nas seguintes categorias:

  • Combinação (misturar);
  • Separação (destilação);
  • Reação (reação química);

O dimensionamento das operações unitárias é a base para as técnicas e os equipamentos utilizados, mais do que isso, também determina os fluxos dentro da fábrica e até o design de inteiras plantas químicas.

A parte de operações unitárias não se resume a somente isso, ainda conta com uma vasta quantidade de assuntos. Sendo muito presente na área de processos. A BetaEQ junto com a Facens – Faculdade de Engenharia e Arquitetura de Sorocaba, estão com um oportunidade unica, a realização de uma Pós Graduação na área de Especialização em Processos Químicos, Petroquímicos, Farmacêuticos e Metalúrgicos. Temas como Operações Unitárias da Indústria Química, Operações Unitárias da Indústria de Petróleo & Gás, Operações Unitárias da Indústria Farmacêutica, Operações Unitárias da Indústria Metalúrgica entre muitas outras áreas da Engenharia Química serão abordados.

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