Operações unitárias: a base para uma indústria de sucesso!

 em Produção, Química

Operação unitária é um conceito muito utilizado na engenharia química, o qual foi introduzido pela primeira vez por Arthur D. Little em 1915 com o objetivo de sistematizar o ensino dos processos químicos. Hoje em dia esse conceito ajuda numa melhor organização de um processo, podendo otimizar a produção, reduzir perdas desnecessárias e ter um produto de melhor qualidade.

Mas afinal o que são operações unitárias?

Muitos processos na indústria química são longos e possuem várias etapas, as operações unitárias são blocos de cada etapa desse processo onde os materiais sofrem alterações no seu estado físico ou químico com o objetivo de transformar a matéria prima no seu produto final. 

Como a definição de Arthur D. Little diz “Qualquer processo químico, qualquer que seja a sua escala, pode ser decomposto numa série coordenada que se podem denominar “ações unitárias”, como moagem, misturação, aquecimento, ustulação, absorção, condensação, lixiviação, precipitação, cristalização, filtração, dissolução, eletrólise etc.” Ele afirma também que a complexidade da engenharia química provém da diversidade das condições como a temperatura e pressão, pois em cada processo é preciso ser pensado pelo engenheiro todas as condições e qual a melhor ação unitária com base na matéria prima que possui e o produto que deseja ter como resultado final.

As operações unitárias podem ser divididas em 3 grupos conforme o seu tipo de operação envolvida. Para cada uma dessas operações existem conceitos, princípios e equipamentos que precisam ser conhecidos a fim de que o engenheiro faça a melhor escolha para cada tipo de demanda. 

Então quais são esses 3 grupos e suas principais funções?

  • Mecânicas: são operações de transporte e separação de fluidos sendo   muito utilizadas no dia a dia do cidadão e nas indústrias.
  • Transferência de massa: são as operações de separação de fluidos miscíveis. Acontece através das propriedades das soluções, como por exemplo diferentes pontos de ebulição.  A base física desse tipo de operação é o contato de duas fases de composições diferentes a fim de que possa ocorrer a transferência de componentes de uma fase para a outra, ou vice-versa.
  • Transferência de calor: são as operações de troca térmica entre fluidos. Muitas vezes sendo utilizado um trocador de calor o qual funciona permitindo a troca de calor entre fluidos, tendo em vista que existe mais de um tipo de trocador e cada um possui uma função diferente. 

Dentro de cada tipo de operação há mais subdivisões de cada processo que ocorrem em cada operação unitária, sendo elas:

Operações mecânicas:

  • Transporte de fluidos.
  • Separação de fluidos.
  • Armazenamento de fluidos.

Operações de transferências de massa:

  • Destilação
  • Extração líquido líquido.
  • Absorção de gases.

Operações de transferências de calor:

  • Aquecimento e resfriamento de fluidos.
  • Evaporação e cristalização.
  • Secagem.

Um exemplo de como as operações unitárias são sequências de operações físicas necessárias para uma melhor qualidade no processo químico é o processamento de leite que inclui homogeneização, pasteurização, resfriamento e empacotamento. Juntar cada uma dessas operações unitárias de uma forma viável para a indústria é a função do engenheiro. Pode se ligar uma boa escolha de operação unitária a uma filosofia de gestão conhecida como “Lean manufacturing” que tem como o objetivo aumentar a produção e seus lucros com o menor custo possível e nada melhor para isso do que uma boa organização dos processos dentro da indústria. A CATALISA também te explica sobre Lean manufacturing, basta acessar a postagem a respeito.

Mas agora você deve estar se perguntando, como saber qual tipo de operação unitária é a ideal para sua indústria, como saber qual ordem de produção e como deve ser feita?

Essa pergunta é fácil de ser respondida, nós da CATALISA estudamos todas as operações unitárias e buscamos sempre ajuda dos professores para o melhor aprendizado, podemos ajudar no que for necessário para que sua produção seja a melhor possível, sem desperdícios e tendo no final um bom produto. 

Acha que podemos te ajudar? É possível sim melhorar o desempenho da sua produção e  o melhor caminho é ter as operações unitárias corretas, entre em contato com a CATALISA, nós atendemos a sua demanda!

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