Operações Unitárias

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O que são Operações Unitárias?

Operações Unitárias é uma disciplina que está presente nos cursos de engenharia química, engenharia de bioprocessos, engenharia de alimentos e química industrial. Se compararmos com o ano de desenvolvimento de outras disciplinas como cálculo, física e química, a operações unitárias é uma disciplina muito recente.

Mas o que são operações unitárias, afinal?

Em uma indústria, parte-se da matéria-prima e vários processos vão sendo realizados, sejam eles de natureza química ou física, até chegar ao produto final. Em outras palavras, da matéria-prima até o produto final várias etapas são realizadas e cada uma dessas etapas sequenciais em uma linha de produção industrial é conhecida como um "operação unitária".

Vamos supor um processo industrial no qual a matéria-prima deve ser tratada para depois seguir para a reação que irá transformá-la no produto final e por último esse produto final deve ser purificado. Esse processo está representado na figura abaixo:

Viu que as etapas de purificação e pré-tratamento são operações unitárias do processo? Mas é importante a gente ter em mente que a etapa de reação química, aquela etapa em que a transformação de matéria-prima em produto de fato acontece não é uma operação unitária, beleza? Isso porque as operações unitárias são caracterizadas como etapas de um processo química que envolva transferência de massa ou de calor, transporte de sólidos e líquidos, etc.

O conceito de operação unitária é sensacional, pois podemos encarar como a decomposição de um processo complicado e extenso em etapas individuais menos complexas e mais fáceis de serem estudadas, e assim a gente consegue analisar e otimizar o todo a partir de etapas menores. O gênio por trás do desenvolvimento desse conceito foi Arthur Little, em 1915.

Entendendo o conceito de operações unitárias a gente pode entender o que será estudado na disciplina operações unitárias na faculdade. Serão estudados os tipos de operações unitárias que temos, quais os equipamentos existentes, como analisar o rendimento da operação, critérios para escolher o equipamento mais adequado para uma dada operação e assim por diante.

Vamos a uma exemplo: Imagina que você é um engenheiro químico e trabalha em uma indústria de medicamentos. Seu chefe diz que ao final da produção de um remédio há algumas impurezas que precisam ser retiradas para que o remédio possa ser comercializado e pede que você proponha uma solução.

É exatamente esse tipo de problema que a disciplina Operações Unitárias vai te ajudar a resolver. Ela vai te mostrar, de acordo com a natureza dos dois compostos que precisam ser separados, quais são os tipos de procedimentos que podem se feitos e qual equipamento é o mais ideal para fazê-lo.

Mas não é só sobre separação que se tratam as operações unitárias, já vimos que são qualquer etapa que envolve transferência de massa ou de calor, transporte de sólidos, etc. Cada uma dessas etapas de um processo constituem uma operação unitária e estas são interligadas para criar o processo como um todo.

Um outro exemplo: Você tem uma corrente muito quente no processo e precisa resfriá-la. Você poderá usar um trocador de calor para fazer isso. E essa é uma operação unitária que envolve a tranferência de calor, sacou?

Assuntos importantes de Operações Unitárias

Existem diversos equipamentos que são utilizados nas operações unitárias e estudá-los é um dos objetivos da disciplina, então é muito importante estudarmos sobre as colunas de separação e também outros equipamentos como bombas e compressores e equipamentos de separação de partículas.

Através do nosso guia COMPLETO aqui embaixo você pode conferir muitos outros assuntos e tópicos super relevantes dentro das Operações Unitárias.

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