Introdução ao estudo dos Processos Químicos Industriais. Relacionamento com a Indústria Química.
Derivados inorgânicos do nitrogênio.
Ácido sulfúrico.
Fósforo e ácido fosfórico.
Fer�lizantes.
Indústrias de cloro álcalis.
Indústrias de vidros e materiais cerâmicos.
Carga e pigmentos inorgânicos.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

SHREVE, R.N. & BRINK, J.A. – Indústrias de Processos Químicos
LIMA, I.R. – Elementos Básicos de Engenharia Química
SHERWOOD, T.K. – Projeto de Processos da Indústria Química
BÜCHNER, W. – Industrial Inorganic Chemistry
CONSIDINE, D.M. – Chemical and Process Technology Encyclopedia
KUZNETSOV, D. – Chemical Engineering

PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS
INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS – RELACIONAMENTO COM A ENGENHARIA QUÍMICA
PROCESSO QUÍMICO A indústria química recebe a (as) matéria (as) prima (as) e gera produtos; a matéria prima pode ser separada em frações (sem sofrer transformação química) ou em outros produtos (sofrendo transformação química).

MATÉRIAS-PRIMAS:

SÓLIDOS
LÍQUIDOS
SOLUÇÕES
SUSPENSÕES
GASES

• PROCESSO QUÍMICO

RECURSOS:

• UTILIDADES:

• VAPOR

• ENERGIA ELÉTRICA

• ÁGUA TRATADA

• GASES

• AR COMPRIMIDO

• OUTROS RECURSOS:

• MANUTENÇÃO

• INSTRUMENTAÇÃO, ETC.

• PROCESSO QUÍMICO

RESÍDUOS:

• SUB-PRODUTOS

• RESÍDUOS POLUENTES:

• RESÍDUOS SÓLIDOS RECICLÁVEIS

• RESÍDUOS SÓLIDOS TRATÁVEIS

• RESÍDUOS SÓLIDOS INCINERÁVEIS

• RESÍDUOS SÓLIDOS PARA ATERROS

• EFLUENTES (LÍQUIDOS)

• EMISSÕES GASOSAS

• PROCESSO QUÍMICO

O PROCESSO QUÍMICO COMPREENDE VÁRIAS ETAPAS:

• PREPARAÇÃO DAS MATÉRIAS-PRIMAS

• REAÇÕES QUÍMICAS

• PURIFICAÇÃO DO PRODUTO

• EMBALAGEM

• PROCESSO QUÍMICO

ETAPAS:

• CONVERSÕES – REAÇÕES QUÍMICAS

• OPERAÇÕES – TRANSFORMAÇÕES FÍSICAS

OPERAÇÃO: é a ação direta do homem e equipamentos sobre a matéria prima e seus produtos (funções que devem ser executadas).

• QUÍMICA

Ciência básica
Dados de pesquisas em laboratório à aplicação nos processos químicos
Atenção para os aspectos econômicos dos processos: rendimentos, conversões, velocidades à constantes de equilíbrio, tempos de residência, velocidade de reação.
RENDIMENTO E CONVERSÃO

Exemplo: Síntese da amônia, a 150 atm e 500ºC: Rendimento é maior que 98% Conversão ≈ 14% 1/2 N 2 + 3/2 H 2 -> NH 3 Recirculação – economia do processo – equipamentos necessários

CUSTOS DE PRODUÇÃO
PROCESSO CONTÍNUO E PROCESSO DESCONTÍNUO Processo Con�nuo: Fluxo constante de matérias-primas e de produtos em todos os equipamentos. Processo Descon�nuo (por batelada): Um equipamento é carregado com as matérias-primas, a operação ou a conversão ocorrem após um tempo determinado, quando então o produto é descarregado.
O processo con�nuo exige uma instrumentação de processo mais complexa, que não somente registre, mas também controle as variáveis do processo (temperatura, vazão, pressão...).
É necessário controlar os desvios e corrigi-los rapidamente.
Controle informa�zado do processo.
Custos são altos para pequenas produções mas se diluem para grandes produções. O processo descon�nuo é u�lizado quando o volume de produção é pequeno, quando o custo de produção é mais favorável que o do processo con�nuo ou quando condições de segurança são fundamentais.
FLUXOGRAMAS ( FLOW-SHEET ) Seqüência coordenada das conversões químicas e das operações unitárias, expondo os aspectos básicos do processo químico.

Indica pontos de entrada de matérias-primas e de u�lidades e os pontos de re�rada dos produtos e subprodutos. Podem ser simples, na forma de diagramas de blocos ou detalhados.

Industrialmente, os reatores químicos podem ser de vários formatos, dimensões e materiais, dependendo das condições em que a conversão química se realiza e os reagentes em excesso podem ou não retornar ao processo, formando o reciclo; pode haver catalisador ou não; o catalisador pode estar em leito fixo ou em leito fluido.
Por questão de rendimento, geralmente é desejável que, nas reações químicas realizadas em condições industriais, um ou mais reagentes estejam em excesso rela�vamente às quan�dades teóricas previstas pelas equações químicas e os produtos encerrarão alguns dos reagentes não consumidos, ao lado dos compostos formados na reação.
As quan�dades máximas dos produtos formados serão determinadas pela quan�dade do REAGENTE-LIMITE, que é aquele que não se encontra em excesso rela�vamente a qualquer outro do processo; este reagente serve como base para o cálculo do excesso dos demais.