INTRODUÇÃO A OPERAÇÕES UNITÁRIAS

1. INTRODUÇÃO A OPERAÇÕES UNITÁRIAS CEFET_BA PROFº DIÓGENES GANGHIS

2. Dimensionamento da instalação industrial: desenho, dimensionamento e construção. • Operação: supervisão, manutenção e otimização. • Administração, vendas, planejamento geral • Pesquisa: básica ou aplicada para o desenvolvimento de produtos e processos A profissão de engenheiro nasceu junto com a revolução industrial no século XIX. O engenheiro atua em quatro campos:

3. Escolhe o tipo de equipamento adequado • Faz seu dimensionamento • Calcula o tempo de processamento • Calcula o custos do investimento e da operação • Faz balanços de massa e energia da operação • Avalia o desempenho O que o engenheiro faz?

4. Aplicação da Física e da Química • Estrutura física da matéria • Composição química dos materiais • Leis da mecânica • Transferência de massa e energia • Modelagem matemática e simulação dos fenômenos físicos http://www.facens.br/site/alunos/download/int_eng_elet/walmirsg_IEE_I-a_engenharia-etica_profissional.ppt

5. Setores de atuação do engenheiro • Indústrias; • Instituições públicas e privadas; • Escritórios de consultoria e assessoria; • Estabelecimentos de ensino; • Institutos de pesquisa; • Bancos de investimento e desenvolvimento http://www.facens.br/site/alunos/download/int_eng_elet/walmirsg_IEE_I-a_engenharia-etica_profissional.ppt

6. Qualidades do profissional • Formação básica multidisciplinar • Raciocínio analítico • Estudo continuado • Conhecimento sistêmico • Conhecimentos gerais • Participação social • Capacidade de síntese http://www.facens.br/site/alunos/download/int_eng_elet/walmirsg_IEE_I-a_engenharia-etica_profissional.ppt

7. Relações humanas • O Engenheiro passa boa parte do tempo se relacionando com pessoas.

8. Experimentação • Testar protótipos • Regular o funcionamento de sistemas • Medir variáveis físicas em processos ºC atm

9. Trabalho em grupo (o engenheiro não trabalha sozinho) • Respeito aos colegas • Capacidade expor e discutir idéias • Renúncia de idéias ultrapassadas • A pessoa progride: • pelo que sabe; • pelo que produz; • pelo que pratica. http://www.facens.br/site/alunos/download/int_eng_elet/walmirsg_IEE_I-a_engenharia-etica_profissional.ppt

10. Aperfeiçoamento contínuo • Atualização: • Livros, revistas técnicas e científicas, seminários, congressos, feiras industriais • Diploma = ponto de partida; • Especializações; • Pós-graduação • Mestrado: conhecimento em área específica; • Doutorado: formação de pesquisadores e professores universitários.

11. Ética profissional • Responsabilidade na organização local, com a humanidade e a vida. • A Ética deve ser a base sobre a qual é estabelecido o comportamento do profissional perante a sociedade, o empregador e o cliente. • A formação do Engenheiro tem um custo social que deve ser resgatado através de sua atuação consciente na sociedade, ou seja, a sociedade deve se beneficiar do trabalho do Engenheiro. http://www.facens.br/site/alunos/download/int_eng_elet/walmirsg_IEE_I-a_engenharia-etica_profissional.ppt

12. Facilitar o manuseio e o transporte • Aumentar a vida de prateleira • Melhorar algumas qualidades:toxicidade, sabor, textura, aparência e valor nutritivo A industrialização dos produtos agrícolas, pecuários e pesqueiros tem por objetivo:

13. Recursos naturais Campo da engenharia de alimentos Produção agropecuária Produtos do campo Pré-processamento Matéria primas agrícolas RECURSOS TECNOLÓGICOS Industrialização Produtos alimentícios Transporte Armazenamento Comercialização Alimento processado para consumo

14. Três enfoques para o estudo dos processamentos industriais Estudar a tecnologia de um certo tipo de indústria, por exemplo: cervejarias, laticínios, industria açucareira, etc... Estudar as operações usuais a muitas indústrias, por exemplo: evaporação, extração, centrifugação, etc... Estudar os fenômenos de transferência de quantidade de movimento, calor e massa.

15. Força ou fluxo por unidade de superfície As operações unitárias e os princípios de transferência Gradiente de potencial Coeficiente de transferência = x Fluxo Gradiente momentum Velocidade Calor Temperatura Massa Concentração, potencial químico

16. Processos unitários Mudanças químicas, biológicas e microbiológicas Operações unitárias Mudançasfísicas Tendo em vista a imensa quantidade de equipamentos industriais existentes no mercado e que fazem um trabalho equivalente, a única maneira possível de entender o funcionamento dos mesmos é pelo critério de operações unitárias Tecnologia de alimentos = + Ciência Engenharia

17. Fluido é um meio que se deforma continuamente quando sujeito a uma tensão. Uma camada de fluido desliza sobre a outra. Existe atrito entre as camadas de fluido. A razão entre a tensão aplicada e a taxa de deformação é a viscosidade do fluido. http://www.fem.unicamp.br/~em524/Textos_Transparencias/CAP_1/aula-1_arquivos/frame.htm

18. Objetivo Materiais Transporte Mistura Separação Modificação de tamanho Fluidos (líquidos e gases) Bombeamento Ventilação Compressão Agitação Mistura Centrifugação (L-L) Atomização Fluidos e sólidos Transporte Pneumático Transporte hidráulico Perda de pressão em leitos empacotados Fluidização Suspensão de sólidos em líquidos (agitação) Filtração (L-S) Centrifugação (L-S) Sedimentação (L-S) Separação pneumática (G-S) Prensagem Sólidos Transporte Mecânico de sólidos Misturadores de sólidos Peneiragem Moagem Operações unitárias de quantidade de movimento

19. Operações unitárias de transferência de impulso Bombeamento de líquidos Escoamento gravitatório de líquidos Ventilação (gases) Compressão (gases) Decantação Centrifugação Agitação de líquido Mistura de líquidos e líquido-gás Atomização líquido-gás (aspersão) Atomização líquido-líquido (homogeneização) Movimentação de fluidos através de sólidos porosos

20. Operações unitárias de transferência de quantidade de movimento Fluidização Transporte pneumático Transporte hidráulico Decantação de sólidos Filtração Ultra-filtração Centrifugação sólido-líquido Separação com ciclones Mistura líquido-sólido Prensagem Fluxo a granel (sólidos particulados)

21. Operações unitárias de transferência de quantidade de movimento Peneiração Decantação sólido-sólido Mistura sólido-sólido Moagem, trituração, desfibração de sólidos Compactação de sólidos Aglomeração de partículas sólidas

22. Bombas Centrífuga Decantador Ciclone de separação

23. Operações unitárias de transferência de calor Branqueamento Cozimento e fritura Pasteurização e esterilização Evaporação e condensação Congelamento Crio-concentração Refrigeração Geração de vapor Fornos

24. Operações unitárias de transferência de massa Destilação Absorção de gases Umidificação e de desumidificação de ar Secagem Extração líquido-líquido Extração sólido-líquido Cristalização Adsorção e troca iônica Separação por membranas Desaeração Higienização química

25. Destilação Separação por membranas Cristalização Desidratação de alimentos

26. As operações unitárias de uma indústria de alimentos Diagrama de blocos simplificado da produção de etanol

27. Cana-de-açúcar Preparação Água quente Cana picada Difusão Bagaço úmido Caldo de 14 º Brix Prensagem Bagaço Caldo Fermentação Vapor Vinho Água fria Destilação Vinhoto Álcool etílico 96º GL

28. Princípios ou leis da conservação de massa, quantidade de movimento e entalpia Equações constitutivas ou descritivas do fenômeno de transferência Equações de estado (gases ideais, Van der Walls, etc.) Condições de contorno O estudo das operações unitárias permite predizer o comportamento de sistemas. Se usam as seguintes ferramentas: