Qumica Tecnolgica Orgnica

Aula 1 - Princpios bsicos da Indstria de Processos Qumicos

Prof. Nelson Menegon Junior

A indstria qumica brasileiraest entre as 10 maiores do mundo

Faturamento lquidoIndstria qumica - 2008Tintas, esmaltes e vernizes US$ 3,0Outros US$ 2,8 Produtos qumicos de uso industrial US$ 61,2

Sabes e detergentes US$ 6,3

Total: US$ 122 bilhes

Defensivos agrcolas US$ 7,0

Adubos e fertilizantesUS$ 14,2

Higiene pessoal, perfumaria cosmticos US$ 10,4

Produtos farmacuticos

Ranking da indstria qumica mundialFaturamento lquido - 2007 em US$ bilhesEstados Unidos China 664 388 238 234 143 116

AlemanhaJapo Frana Coria

Reino Unido Itlia9 posio Brasil ndia Espanha

116 106104 92 65

O engenheiro no projeto e implantao do processo qumico1) Importncia da qumica - a cincia bsica sobre que repousam as indstrias de processos qumicos. 2) Funo do engenheiro qumico - aplicar a qumica de um processo particular mediante o uso coordenado de princpios cientficos e de engenharia. Para que esta ao tenha eficincia, necessrio recolher os resultados obtidos pelo qumico, no laboratrio de pesquisa, e introduzi-Ios num processo qumico econmico.

3) Preocupaes do engenheiro qumico - est sempre preocupado com os aspectos econmicos da qumica de um processo, avaliando a eficincia operacional das usinas por meio do rendimento e da converso.

Etapas de Produo da Indstria QumicaA produo em escala industrial de um produto envolve trs fases:

1. Desenvolvimento em laboratrio - estudo detalhado das converses qumicas e das condies fsicas (temperatura, quantidades, catalisadores, etc.) necessrias para sua execuo;2. Desenvolvimento do produto em escala semi-industrial equipamentos que reproduzem o processo planejado converso qumica e operaes fsicas necessrias numa escala bem menor que a industrial. 3. Projeto e implantao do processo em escala industrial.

Dados qumicos fundamentais Rendimentos da reao:Moles do produto principal Rendimento percentual = 100 x Moles do produto principal equivalentes desapario completa do reagente mais importante

Converso na reao:Converso percentual = 100 x

Moles do produto principal Moles do produto principal equivalentes carga do reagente mais importante

Ex: Na sntese da amnia a 150 atm e 500. C, o rendimento frequentemente acima de 98% enquanto a converso est limitada pelo equilbrio a 14%, o que significa que 86% da carga no reagem e devem ser recirculados.

RENDIMENTO E CONVERSOExemplo:

Sntese da amnia, a 150 atm e 500C: Rendimento maior que 98% Converso 14% 1/2 N2 + 3/2 H2 NH3 Recirculao economia do processo equipamentos necessrios

REAES QUMICAS REALIZADAS EM CONDIES INDUSTRIAISEXEMPLO: Uma fbrica de fertilizantes produz superfosfato, tratando fosforita, rocha fosftica contendo fosfato de clcio, com 87 % de pureza, pelo cido sulfrico concentrado. Num ensaio realizado, foram misturados 500 kg de fosfato com 255,1 kg de soluo de cido sulfrico, a 98 %, obtendo-se 280 kg de superfosfato., conforme a equao: Ca3(PO4)2 + 2 H2SO4 2 CaSO4 + CaH4(PO4)2 Pedem-se: a) o reagente-limite; (c. sulfrico). b) o clculo do excesso do outro reagente; ( 9,1%) c) o rendimento (superfosfato em relao ao fosfato de clcio); (85,27%)

PROCESSO QUMICO1) O PROCESSO QUMICO INDUSTRIAL a aplicao dos princpios da qumica e da fsica (quando necessrio, apoiadas por outras cincias para a transformao da(s) matria(s)-prima(s) em produtos. 2) A indstria qumica recebe a (as) matria (as) prima (as) e gera produtos; a matria prima pode ser separada em fraes (sem sofrer transformao qumica) ou em outros produtos (sofrendo transformao qumica). 3) Faz o processamento industrial qumico de matrias-primas levando obteno de produtos com valor comercial agregado.

PROCESSO QUMICOMATRIASPRIMAS

Processo qumicoMO-DEOBRA RECURSOS RESDUOS

PRODUTO

Etapas do Processo Qumico1. PREPARAO DAS MATRIAS-PRIMAS 2. REAES QUMICAS 3. PURIFICAO DO PRODUTO 4. EMBALAGEM

PROCESSO QUMICOMATRIAS-PRIMAS:

SLIDOS LQUIDOS SOLUES SUSPENSES GASES

PREPARAO

PROCESSO QUMICORECURSOS: UTILIDADES: VAPOR ENERGIA ELTRICA GUA TRATADA GASES AR COMPRIMIDO

OUTROS RECURSOS: MANUTENO INSTRUMENTAO, ETC.

O engenheiro no projeto e implantao do processo qumico1. Avaliao do mercado - Planejamento de Marketing Sugere a avaliao de estatsticas de crescimento de mercado, localizao dos mercados, durabilidade do produto, tipos de embalagens (transporte grosso), estratgias de vendas e servios ps-venda (estar atento s sugestes dos clientes e instruo aos fregueses do uso correto dos produtos).

O engenheiro no projeto e implantao do processo qumico2. Economia do processo qumicoCUSTO GLOBAL: o custo do processamento no pode ser obtido em definitivo seno quando a fbrica est em operao; O engenheiro qumico experiente, no entanto, pode estim-Io com propriedade depois de a planta ter sido projetada. Na verdade, pode calcul-Io com bastante exatido, a partir do balano de material, do custo dos equipamentos, do custo da matria prima e da estimativa da mo de obra. A maior parte dos erros uma subestimativa das vendas e dos servios de venda, desprezo do capital para financiar as operaes correntes (matria prima e produtos acabados)

O engenheiro no projeto e implantao do processo qumico3. Escolha do processo qumico, projeto e operao Esta etapa envolve anlise para planejamento e operao eficientes das plantas-piloto e de produo, projeto e execuo da planta piloto, definio dos equipamentos, materiais de construo, anlise de durabilidade e corroso no processo, instrumentao e automao do processo, definies de variveis como presses, alto-vcuo, criogenia etc...

O engenheiro no projeto e implantao do processo qumico4) Controle e instrumentao dos processos qumicosUma caracterstica que quase universal na planta qumica moderna a instrumentao indicadora, registradora e controladora das variveis de processo. Em muitas usinas qumicas, as despesas com os instrumentos atinge a 15% da despesa total da instalao. A instrumentao atingiu esta posio eminente graas a expanso dos processos contnuos, ao aumento no custo da mo-de-obra e da superviso e a disponibilidade de todos os tipos de instrumentos e computadores. Os instrumentos servem para registrar temperaturas ou presses e serem utilizados tambm como ferramentas confiveis para controlar e manter as condies operacionais desejveis. A estratgia de controle e monitorao do processo pode ser automatizado ou manual. Na maioria dos processos competitivos, a monitorao, controle e operao em sua, maioria, automatizada e controlada por computador.

Importncia da instrumentaoI. Informao instantnea (instrumentos indicadores), para a temperatura, termmetros de mercrio e termopares; para a medio de massa, as balanas convencionais; para a de presso, os manmetros. 2. Registros contnuos, de instrumentos especiais, para registrar a temperatura, a presso, a massa, a viscosidade, a vazo de fluidos, a percentagem de dixido de carbono e muitos outros dados fsicos e qumicos. 3. Automao integral ou controle por computador das diversas variveis de um sistema de processo qumico. Os instrumentos especiais para a manuteno de uma certa presso, ou temperatura, ou pH, ou vazo do material, so dispositivos complicados, porm necessrios. As reaes sensveis, as disposies novas de equipamentos ou os esquemas de controle excepcionalmente complexos constituem sistemas to complicados que praticamente impossvel ao homem conceber ou calcular o comportamento do processo durante a partida ou depois de ser perturbado em relao a condio de estado permanente. A facilidade com que o computado pode ser programado pelo engenheiro, sua velocidade e exatido na resoluo de equaes diferenciais e a viso que ele fornece sobre a natureza do comportamento do processo so as trs maiores razes do sucesso do computador analgico nas indstrias de processamento.

O engenheiro no projeto e implantao do processo qumico5) Funo do controle qumico anlise das matriasprimas afluentes; anlise dos produtos da reao durante a manufatura, isto , controle do processo e anlise dos produtos acabados efluentes.

O fabricante qumico deve no s conhecer o carter da matria-prima que est comprando, mas tambm estabelecer especificaes estritas de qualidade, para assegurar a presena mnima, ou a ausncia completa, de certas impurezas indesejveis. Por exemplo, a presena de arsnico no cido empregado para hidrolisar o amido ser deletria, mas tem uma importncia menor quando usado na fabricao de adesivos. Por certo, mais de 90% das matrias-primas das indstrias qumicas so, sensivelmente, compradas na base da anlise qumica.

O engenheiro no projeto e implantao do processo qumico6. Economia do processo qumico Os engenheiros devem sempre estar conscientes dos custos e dos lucros. Na verdade, realizam sequentes estimativas de novos projetos, de expanses ou de obsolescncia, e, neste trabalho, impossvel que no tenham a conscincia dos custos, que constituem parcela da sua obra. Devem estar continuamente em dia com os fatores econmicos que podem afetar seus produtos. Um dos objetivos primrios dos esforos do engenheiro deve ser, fornecer o melhor produto, ou os servios mais eficientes, ao menor custo para o empregador ou para o pblico consumidor. Ateno para: 1) processos competitivos (P&D) ; 2) Balano de massa (rendimentos e converses dos processos qumicos); 3) Energia (movimentao de matrias primas, usada na forma de calor de um vapor ou eletricidade ou aquela desprendida ou absorvida nas reaes qumicas) 4) Mo de Obra (processamento contnuo)

O engenheiro no projeto e implantao do processo qumico7. Localizao da fbrica A definio da localizao inclui a avaliao das matriasprimas envolvidas, transporte e mercado, logstica de suprimentos e distribuio. Outros fatores como energia, gua, disponibilidade de mo-de-obra, custos de terreno, descarte dos rejeitos interferem na escolha da localizao. H tendncia das empresas qumicas abandonarem as cidades congestionadas e instalarem-se em cidades menores ou no campo

O engenheiro no projeto e implantao do processo qumico8. Segurana, avaliao dos riscos para sade ocupacional e meio ambiente No projeto de qualquer processo qumico fundamental a avaliao e minimizao de impactos ambientais e na sade e segurana dos operadores. Existem ferramentas de anlise dos riscos e todo processo deve estar em conformidade com a legislao ambiental. Prever precaues para impedir os incndios ou para combat-los A OSHA uma lei federal para proteger os empregados contra perigos srios provocados por substncias txicas ou provenientes de riscos ainda desconhecidos.

O engenheiro no projeto e implantao do processo qumico9. Construo da fbrica Normalmente, confiada a empresas especializadas em construo de fbricas. Deve-se ter as licenas ambientais.

O engenheiro no projeto e implantao do processo qumico10. Melhoria contnua e otimizao de processos Uso das ferramentas da qualidade, buscando maior eficincia nos processos e mo de obra cada vez mais especializada. Os resultados e os benefcios da pesquisa garantem os lucros futuros: processos novos e melhorados, custos mais baixos e preos mais baixos para os produtos, novos servios e novos produtos anteriormente desconhecidos, transformao de materiais raros em materiais comerciais de utilidade prtica, suprimento adequado de substncias anteriormente s obtidas como subprodutos, liberdade dos consumidores locais frente a monoplios estrangeiros, maior pureza dos produtos e produtos com desempenho de maior qualidade, por exemplo, corantes resistentes a luz.

CUSTOS DE PRODUO$Receita de vendas (faturamento)

Custo total de produoPonto de equilbrio Custos variveis

Custos fixos

X

Quantidade produzida

Importncia dos Clculos de Engenharia1) Tcnicas bsicas para expressar os valores das variveis do sistema e estabelecer e resolver as equaes que relacionam estas variveis 2) muito til e muitas vezes essencial escrever tanto o valor quanto a unidade de cada quantidade que aparece em uma equao. 3) Dadas as quantidades de matria prima, deve-se estimar as quantidades dos produtos.

Converso de unidades1) Uma quantidade medida pode ser expressa em termos de quaisquer unidades que tenham a dimenso apropriada. Uma determinada velocidade, por exemplo, pode ser expressa em ft/s, milhas/h, cm/ano ou qualquer outra razo entre uma unidade de comprimento e uma unidade de tempo. 0 valor numrico da velocidade, naturalmente, depende das unidades escolhidas. A equivalncia entre duas expresses da mesma quantidade pode ser definida em termos de uma razo. Exemplo: a razo 1 cm / 10 mm conhecido como fator de converso. Para converter uma quantidade expressa em termos de uma unidade ao seu equivalente em termos de outra unidade, multiplique a quantidade dada pelo fator de converso (unidade nova/unidade velha). Por exemplo, para converter 36 mg ao seu equivalente em gramas, escreva: (36 mg) X (1 g / 1000 mg) = 0,036 g. Para converter uma quantidade com uma unidade composta [por exemplo, milhas/h, cal/(gC)] ao seu equivalente em termos de um outro conjunto de unidades, deve-se montar uma equao dimensional: escreva a quantidade dada e as suas unidades esquerda, escreva as unidades dos fatores de converso que cancelam as velhas unidades e as substituem pelas desejadas, preencha os valores dos fatores de converso e realize as operaes aritmticas indicadas para achar o valor desejado. Exemplo: converter uma acelerao de 1 cm/s2 em seu equivalente em km/h2.

2) 3)

4)

Sistemas de UnidadesComponentes do sistema de unidades:1) Unidades bsicas: massa, comprimento, tempo e temperatura. 2) Unidades de mltiplo: so definidas como mltiplos ou fraes das unidades bsicas, como minutos, horas e milissegundos, todos definidos em termos da unidade bsica, o segundo. As unidades de mltiplo so definidas mais por convenincia do que por necessidade: simplesmente mais conveniente nos referirmos a 3 anos do que a 94.608.000 s. 3) Unidades derivadas: so obtidas de duas maneiras: (a) multiplicando ou dividindo unidades bsicas ou de mltiplo (cm2, ft/min, kg.m/s2, etc.). Unidades derivadas deste tipo so chamadas de unidades compostas. (b) definindo equivalentes de unidades compostas (por exemplo, 1 dina = 1 g.cm/s2, 1 lbf = 32,174 lbm.ft/s2).

Sistemas de Unidades1) Sistema Intemacional de Unidades ou SI: tem ganho ampla aceitao na comunidade cientfica e de engenharia porque simplifica. As principais unidades de interesse para a engenharia qumica so o metro (m) para comprimento, o quilograma (kg) para massa e o segundo (s) para tempo.Observao: no SI, usam-se prefixos para indicar potncias de 10. Os mais usados e as suas abreviaes so mega (M) para 106 (1 megawatt = 1 MW = 106 watts), quilo (k) para 103, centi (c) para 10-2, mili (m) para 10-3, micro () para 10-6 e nano (n) para 10-9. Os fatores de converso entre centmetros e metros so, portanto, 10-2 m/cm e 102 cm/m. 2) Sistema CGS quase idntico ao SI; a principal diferena entre eles que gramas (g) e centmetros (cm) so usados no lugar de quilogramas e metros como unidades bsicas para massa e comprimento. 3) Sistema americano: as unidades bsicas de engenharia so: o p (ft) para comprimento, a libramassa (Ibm) para a massa e o segundo (s) para o tempo. Este sistema tem a dificuldade dos fatores de converso no serem mltiplos de dez. Exemplo: 1 ft / 12 in.

Unidades DerivadasQuantidade Volume Fora Unidade litro netwon (SI) dina (CGS) Smbolo L N Equivalente em Termos de Unidades Bsicas 0,001 m3 ou 1000 cm3 1 kg.m/s2 1 g.cm/s2

PressoEnergia, Trabalho

pascal (SI)joule (SI) erg (CGS) caloria watt

PaJ erg cal W

1 N/m21 N.m = 1 kg.m2/s2 1 dina.cm = 1 g.cm2/s2 4,184 J = 4,184 kg.m2/s2 1 J/s = 1 kg.m2/s3

Potncia

Notao Cientfica, Algarismos Significativos1) Notao cientfica importante para expressar tanto nmeros muito grandes quanto nmeros muito pequenos, que so encontrados frequentemente em clculos de processos. Uma forma conveniente de expressar tais nmeros usar notao cientfica, na qual um nmero expresso pelo produto de dois outros nmeros (usualmente entre 1 e 10) e uma potncia de 10. 2) Algarismos significativos - so os dgitos de um nmero a partir do primeiro dgito diferente de zero esquerda ou (a) do ltimo dgito (zero ou diferente de zero) direita se existe uma vrgula decimal ou (b) do ltimo dgito diferente de zero se no existe vrgula decimal. Por exemplo, 2300 ou 2,3 X 103 tem dois algarismos significativos. 2301 ou 2,301 X 103 tem quatro algarismos significativos. 2300,0 ou 2,3000 X 103 tem cinco algarismos significativos. 23.040 ou 2,304 X 104 tem quatro algarismos significativos. 0,035 ou 3,5 X 10-2 tem dois algarismos significativos. 0,03500 ou 3,500 X 10-2 tem quatro algarismos significativos.

Populao x amostra

InfernciaPopulao

amostra

Amostragem

A distino entre amostra e populao a chave para a melhor compreenso da estatstica

Estatstica descritiva Estatsticas bsicasExemplo:

Medidas de Tendncia central Mdia Mediana ModaTendncia centraldisperso

Medidas de disperso Varincia Desvio padro Amplitude

Outlier

Outlier: valor inesperado, que pode representar um erro/ valor muito longe do corpo principal dos dados

Estimao de valores medidos: mdia da amostraComo resumir um conjunto de dados? Realizou-se uma reao qumica da forma A -> Produtos, comeando com A puro no reator e mantendo a temperatura do reator constante em 45C. Aps dois minutos retiramos uma amostra do reator e analisamos para determinar X, a percentagem do A na carga que reagiu.

Na teoria, X deve ter um nico valor; no entanto, em um reator real, X uma varivel aleatria, mudando de maneira imprevisvel entre uma corrida e outra nas mesmas condies experimentais. Os valores obtidos aps 10 corridas sucessivas podem ser como segue:

Por que no obtemos o mesmo valor de X em todas as corridas?

Respostas1) impossvel reproduzir exatamente as mesmas condies experimentais em experimentos sucessivos. Se a temperatura do reator varia apenas 0,1C de uma corrida para outra, isso pode ser suficiente para mudar o valor medido de X. 2) Ainda que as condies fossem idnticas para duas corridas, no poderamos retirar a amostra exatamente em t = 2,000 ... minutos, e uma diferena de um segundo pode resultar em uma diferena mensurvel em X. 3) Variaes nos procedimentos de amostragem e de anlise qumica sempre introduzem espalhamento nos valores medidos.

Qual o valor verdadeiro de X? Poderia existir uma coisa como o "valor verdadeiro" ? Este valor poderia ser obtido se fosse possvel fixar a temperatura exatamente a 45,0000 ... graus, comear a reao, manter a temperatura e todas as outras variveis experimentais que afetam X perfeitamente constantes, e ento amostrar e analisar com preciso completa exatamente em t = 2,0000 ... minutos. No entanto, na prtica, no h como fazer nenhuma destas coisas. Poderamos tambm definir o valor verdadeiro de X como o valor que obteramos realizando um nmero infinito de medidas e tomando a mdia dos resultados, mas tambm no h uma forma prtica de fazer isto. 0 melhor que podemos fazer estimar o valor verdadeiro de X a partir de um nmero finito de valores medidos.

Como podemos estimar o valor verdadeiro de X? A estimativa mais comum a mdia da amostra (ou mdia aritmtica). Obtemos N valores medidos de X (x1,x2, ... ,xN) e ento calculamos:

Quanto mais medidas de uma varivel aleatria, melhor ser o valor estimado com base na mdia da amostra. No entanto, mesmo com um nmero muito grande de medidas, a mdia da amostra apenas uma aproximao do valor verdadeiro e pode, de fato, estar muito longe do mesmo (por exemplo, se h algo errado com os instrumentos ou procedimentos usados para medir X).

Estatstica descritiva Medidas de tendncia central

Exemplo: Nvel de chumbo (mol/24hr) na urina de 15 crianas0.6, 2.6, 0.1, 1.1, 0.4, 2.0, 0.8, 1.3, 1.2, 1.5, 3.2, 1.7, 1.9, 1.9, 2.2Mdia: 1.5 (Mdia=3.4)

(0.6+...+2.2)/15Mediana: 1.5

0.1, 0.4, 0.6, 0.8, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.7, 1.9, 1.9, 2.0, 2.2, 2.6, 3.2Moda: 1.9

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Varincia de Dados Espalhados Foram tomados dois conjuntos de medidas de uma varivel aleatria X - por exemplo, a percentagem de converso no mesmo reator em batelada, medida usando duas diferentes tcnicas experimentais. A mdia de conjunto de dados 70%, mas os valores medidos se espalham em um intervalo muito mais estreito para o primeiro conjunto (entre 68% e 73%) do que para o segundo (entre 52% e 95%). Em cada caso, voc estimaria o valor verdadeiro de X a partir das condies experimentais dadas como a mdia da amostra, 70%, mas voc teria claramente mais confiana na estimativa do conjunto (a) do que na do conjunto (b).

Estatstica descritiva Medidas de dispersoTrs quantidades - o intervalo, a varincia da amostra e o desvio padro da amostra - so usadas para expressar o grau no qual os valores de uma varivel aleatria se espalham em torno do seu valor mdio.

Exemplo: nvel de chumbo (mol/24hr) na urina de 15 crianas0.6, 2.6, 0.1, 1.1, 0.4, 2.0, 0.8, 1.3, 1.2, 1.5, 3.2, 1.7, 1.9, 1.9, 2.2Intervalo ou Amplitude:

3.2 0.1 = 3.1Varincia:Chumbo (umol/245hr)

Nvel de chumbo4,0 3,0 2,0 1,0 0,00 0,25 0,5 0,75 1

[(0.6 - 1.5)2 + ... + (2.2 - 1.5)2] / 15 = 0.7Desvio padro:

0.8 (raiz quadrada da varincia)

Espalhamento dos dados em torno da mdia Para variveis aleatrias tpicas, aproximadamente dois teros de todos os valores medidos caem dentro de um desvio padro da mdia; cerca de 95% caem dentro de dois desvios padres; e cerca de 99% caem dentro de trs desvios padres.

PROCESSO QUMICO O processamento industrial qumico, em geral, possui duas etapas: Processos Unitrios ou Converso Qumica: envolve reao qumica. Exemplo obteno de cido sulfrico (H2SO4) a partir do enxofre: S + O2 SO2 SO3 H2SO4 SO2 + 1/2O2

Soluo aquosa de SO3

Operaes Unitrias ou Operaes Fsicas: so transformaes fsicas, tais como transferncia de calor, controle de temperatura, separao.

Diferena entre operaes unitrias e converso qumicaQuando a matria prima no sofre transformao qumica, para a obteno de produtos, dizemos que ela foi submetida s OPERAES UNITRIAS; ao contrrio, quando a matria prima sofre transformao qumica, temos a chamada CONVERSO QUMICA ou PROCESSO UNITRIO.

Principais Operaes UnitriasDividem-se : 1. Processos de Escoamento de Fluidos: transporte de fluido por bombeamento; 2. Processos de Separao: lixiviao, filtrao e cristalizao; 3. Processos de Transferncia de Calor: evaporao e condensao; 4. Processos de Transferncia de Massa: destilao, adsoro, secagem ; 5. Processos Termodinmicos: refrigerao

Exemplo de operaes unitriasProcessamento de leite: possui diversas operaes unitrias interligadas, a fim de criar o processo como um todo: 1) homogenizao, 2) pasteurizao, 3) resfriamento e 4) empacotamento Um processo tem vrias operaes unitrias presentes para que possa se obter produto desejado.

FluxogramasOs fluxogramas so parte fundamental em um projeto, estes apresentam a seqncia coordenada das converses qumicas unitrias e das operaes unitrias, expondo assim, os aspectos bsicos do processo. o mais efetivo meio de comunicar informaes sobre um processo industrial. Indicam pontos de entrada das matrias-primas e da energia necessria e tambm os pontos de remoo do produto e dos subprodutos. Na avaliao global do processo, desde sua concepo inicial at o fluxograma detalhado para o projeto e operao da planta, preciso desenhar muitos fluxogramas.

FLUXOGRAMAS(FLOW-SHEET)

Tipos de ProcessosProcesso Contnuo: Fluxo constante de matrias-primas e de produtos em todos os equipamentos. Processo Descontnuo (por batelada): Um equipamento carregado com as matrias-primas, a operao ou a converso ocorrem aps um tempo determinado, quando ento o produto descarregado.

Caractersticas do Processo Contnuo Opera em altos volumes e baixa variedade de produtos. Seus produtos so indivisveis e produzidos em fluxo ininterrupto. So relacionados a altos investimentos (capital intensivo), com fluxo altamente previsvel e tecnologia inflexvel. Exige uma instrumentao de processo mais complexa, que no somente registre, mas tambm controle as variveis do processo (temperatura, vazo, presso...). necessrio controlar os desvios e corrigi-los rapidamente.

Controle informatizado do processo economiza trabalho e tempo. Custos so altos para pequenas produes mas se diluem para grandes produes. Exs.: refinaria petrleo, processos petroqumicos, fabricao de papel em altos volumes.

Caractersticas do Processo Descontnuo O processo descontnuo utilizado quando o volume de produo pequeno, necessita-se de maior variedade de produtos ou quando condies de segurana so fundamentais. A operao tem perodos em que repetida, enquanto se produz um lote tpico de produtos com maior valor agregado, com especificaes direcionadas a um tipo de cliente. Requer maior superviso dos operrios e do engenheiro qumico, em virtude de as condies ou procedimentos diferirem, em geral, do princpio ao fim. So frequentemente mais fceis de controlar. Ex: polimerizao, fabricao de produtos farmacuticos, de especialidades qumicas (explosivos)

Tipos de Processos em ManufaturaA relao entre volume e variedade determina o tipo de processo AltaProjeto A fabricao de muitas substncias qumicas se faz, no incio, mediante operaes descontnuas; quando o mercado se amplia, passa-se para o processamento contnuo. A reduo do custo da fbrica, por unidade de produo, constitui, muitas vezes, o fator decisivo da mudana. medida que o volume de produo aumenta, o engenheiro qumico calcular o ponto em que as despesas de mo-de-obra, de pesquisa, de instrumentao e do equipamento contnuo justificam a operao contnua, com o investimento unitrio mais baixo, menor custo operacional e qualidade mais uniforme.

Baixa Baixo

Variedade

Bateladas

Em Massa Contnuo

Volume

Alto

PROCESSO QUMICO Controle da PoluioRESDUOS: SUB-PRODUTOS RESDUOS POLUENTES: RESDUOS SLIDOS RECICLVEIS RESDUOS SLIDOS TRATVEIS RESDUOS SLIDOS INCINERVEIS RESDUOS SLIDOS PARA ATERROS EFLUENTES (LQUIDOS) EMISSES GASOSAS

Controle da poluioConjunto de aes e procedimentos voltados reduo da poluio por meio da preveno e minimizao, do tratamento e da disposio final de poluentes nas suas formas slida, lquida e gasosa.

gua

Princpios do Controle da Poluio HdricaNo Estado de So Paulo os efluentes lquidos industriais e domsticos devem atender aos Padres de Emisso e simultaneamente no desenquadrar os corpos hdricos receptores. Os parmetros e limites a serem obedecidos, tanto para Padro de Emisso como para Padro de Qualidade, constam do regulamento da Lei do Estado de So Paulo 997 de 31.05.76, aprovado pelo Decreto 8468 de 08.09.76 e tambm da Resoluo Federal CONAMA n 357 de 17.03.05.

CORPO HDRICO RECEPTOR (GUA DOCE, SALINA OU SALOBRA)Indstria Indstria Indstria

STAR

STAR

STAR

PE (Artigo 18 Legislao Estadual Artigo 16 Legislao Federal e Artigo 19A inciso 3 (proteo rede) e PQ

PE (Artigo 19A Legislao Estadual)

PE (Artigo 18 Legislao Estadual e 16 Legislao Federal)

RPC RPCETEPE (Artigo 18 Legislao Estadual Artigo 16 Legislao Federal)

PQ

PQ

PQ

CORPO RECEPTOR

Ar

Padres Nacionais de qualidade do ar - Res. CONAMA n 03 de 28/06/90POLUENTE TEMPO DE AMOSTRAGEM PADRO PRIMRIO g/m partculas totais em suspenso partculas inalveis 24 horas1 MGA2 24 horas MAA3 fumaa 24 horas MAA dixido de enxofre3 1 1

PADRO SECUNDRIO g/m 150 60 150 50 100 40 100 40 190 100 40.000 35ppm 10.000 9ppm 160

ATENO

ALERTA

EMERGNCIA

g/m 375

g/m 625

g/m 875

240 80 150 50 150 60 365 80 320 100

250

420

500

250

420

500

24 horas1 MAA3

800

1.600

2.100

dixido de nitrognio

1 hora1 MAA3

1.130

2.260

3.000

monxido de carbono

1 hora

1

40.000 35ppm

8 horas

1

10.000 9ppm

15

30

40

oznio

1 hora1

160

400 200*

800

1.000

(1) No deve ser excedido m ais que um a ve z ao ano. (2) Mdia geom trica anual. (3) Mdia aritm tica anual.

Licenciamento em reas saturadas

COMPENSAO

Compensao de emisses: competitividade com proteo ambientalmelhoria de processos e abatimento de emisses em indstrias existentes

crditos de emisso de poluentes

viabiliza a expanso da atividade econmica associada a crditos por redues de emisses de poluentes via melhorias tecnolgicas em processos existentes

Solo e gua Subterrnea

Princpios GeraisO solo e a gua subterrnea so recursos naturais a serem protegidos e, portanto, a aplicao de resduos ou efluentes no solo deve atender as condies: h um benefcio agronmico (reduo de insumos de outra natureza para as culturas) - avaliado pelo MAPA no causar degradao e contaminao dos solos e no causar contaminao das guas subterrneas

a utilizao de uma rea para simples descarte de efluentes ou resduos slidos no aceitvel, mesmo que na regio inexistam corpos dgua receptores com capacidade para recepcionar efluentes mesmo tratados

Valores Orientadores para Solos e guas Subterrneas no Estado de So Paulo - 2005VALOR DE REFERNCIA DE QUALIDADE - VRQ VALOR DE PREVENO - VP

VALOR DE INTERVENO - VI

CONCENTRAO DE DETERMINADA SUBSTNCIA QUE DEFINE UM SOLO COMO LIMPO OU A QUALIDADE NATURAL DA GUA SUBTERRNEA

CONCENTRAO DE DETERMINADA SUBSTNCIA, ACIMA DA QUAL PODEM OCORRER ALTERAES PREJUDICIAIS QUALIDADE DO SOLO E DO GUA SUBTERRNEA

CONCENTRAO DE DETERMINADA SUBSTNCIA NO SOLO OU NA GUA SUBTERRNEA, ACIMA DA QUAL, EXISTEM RISCOS POTENCIAIS DIRETOS OU INDIRETOS, SADE HUMANA CONSIDERANDO CENRIO DE EXPOSIO GENRICO

Definidos na Lei Estadual 13.577, de 8 de julho de 2009dispe sobre diretrizes e procedimentos para a proteo da qualidade solo e gerenciamento de reas contaminadas

Valor de Preveno -VPAes concentraes superiores ao VP O responsvel dever realizar uma investigao de qualidade. Controle das fontes de poluio. Monitoramento da qualidade do solo e da gua subterrnea. Aplicao de resduo slido ou efluentes dever ser cessada e a sua continuidade depender de avaliao especfica pela CETESB.

Valor de Interveno - VIAes concentraes acima dos Valores deInterveno: de acordo com a Lei Estadual 13.577 e DD 103/2007/C/E: - investigao detalhada - avaliao de risco especfica - Remediao e outras aes

Requisitos para AplicaoCaracterizao do resduo ou efluente Caracterizao da rea de aplicao: - Localizao - Qualidade do Solo abaixo do Valor de Preveno - Caracterizao hidrogeolgica e qualidade da gua subterrnea abaixo dos Valores de Interveno exceto: Nitrato abaixo de 5 mg/L Projeto de Aplicao Plano de Monitoramento - Resduos e Efluentes - Solo e gua Subterrnea