Introdução à Engenharia Química I

Transcrição

1 Introdução à Engenharia Química I Roteiro do Trabalho O objetivo deste texto é apresentar um conjunto de sugestões sobre como abordar o trabalho proposto. No entanto, cada grupo não necessariamente deve ficar restrito às orientações aqui apresentadas, as informações deste texto devem ser encaradas como um roteiro mínimo para confecção do trabalho. Abaixo estão os diversos tópicos a serem tratados, desdobrados em itens: 1 Produto Esta etapa envolve a definição, aplicações e caracterização físico-química do produto, através de suas propriedades quanto a aspectos de utilização, segurança e meio-ambiente. 2 Avaliação do mercado e matérias-primas Neste tópico, o trabalho deve identificar as matérias-primas e insumos necessários para a fabricação do produto selecionado, quem são os principais fabricantes destas matérias-primas e quais são os seus preços no mercado. Adicionalmente, devem ser discutidos também os principais consumidores do produto, localização e demanda estimada. Em relação ao produto, o trabalho deve estimar o seu custo de produção, descrever quais são suas principais aplicações, quais são os principais fabricantes deste produto no Brasil e/ou no mundo e qual é o seu preço atual no mercado, além da estimativa de consumo. 3 - Comparação das várias rotas industriais de produção para este produto Esta etapa envolve a identificação dos vários processos utilizados comercialmente para a produção do produto selecionado. No texto do trabalho, cada alternativa disponível deve ser apresentada, indicando as matérias-primas empregadas, as reações químicas envolvidas e um diagrama de blocos das etapas de produção. Após a coleta destas informações, a partir das várias rotas tecnológicas encontradas, o grupo deve reunir-se com o seu orientador e discutir qual das rotas deverá ser explorada nos demais tópicos do trabalho.

2 ii 4 Análise do processo industrial Este tópico envolve, através da análise de cada etapa do processo, a identificação dos principais equipamentos responsáveis pela seqüência de operações industriais responsáveis pela transformação de matéria-prima em produto. A identificação de cada equipamento deve ser acompanhada de uma descrição de como este funciona (quais são os princípios físicos envolvidos). Devem ser identificadas às grandezas (temperatura, pressão, vazão, nível) devem ser medidos no processo e em que equipamentos, bem como, se estas grandezas medidas devem ou não permanecer estáveis, através de algum tipo de controle. 5 Análise dos aspectos ambientais e de segurança operacional Um bom ponto de partida para a análise ambiental do processo estudado envolve a identificação dos possíveis efluentes que são gerados durante a sua operação. Através do acompanhamento das correntes do processo e da natureza de cada unidade que compõe a planta, pode-se tentar verificar que componentes formam os efluentes daquele processo, como estes podem afetar o meioambiente e de que forma podem ser tratados para evitar danos ambientais. Em relação à segurança, o grupo deve identificar quais são os riscos e cuidados associados às matérias-primas, produtos e efluentes. Estas informações podem ser encontradas nas chamadas fichas de segurança dos compostos. Também devem ser considerados os riscos e cuidados dos equipamentos e das operações industriais através da análise das operações que compõem o processo. 6 Identificação das áreas de conhecimentos envolvidas no processo, como e onde são tratadas no curso de engenharia química. Esta identificação envolve a análise no diagrama de blocos, através do acompanhamento das correntes do processo e da natureza de cada unidade que compõe a planta, que tipos de princípios físicos ou químicos ou físicoquímicos - devem ser considerados, bem como que informações devem ser

3 iii conhecidas econômicas, propriedades das correntes, condições de cada corrente ou do equipamento. A partir daí, confrontando-se com a grade e ementário do curso pode-se identificar as áreas de conhecimento e como e onde elas são tratadas no curso de engenharia química. Usar como referência o Quadro 3.1 do livro Vale a pena estudar Engenharia Química. Fontes: Abaixo estão descritas uma série de fontes que podem ser úteis na preparação do trabalho: Abordado Livros Sagrados da EQ Descrição de processos Livro Shreve Brink (1997) Ullmann s (2010) Kirk Othmer Encyclopedia Towler e Sinnott (2013) Green e Perry (2007) Couper et al (2012) Matar e Hatch (2000) Dimian (2003) Dimian e Bildea (2008) Speight (2002) Uso típico na disciplina Dicionário de EQ Schaschke (2014) Propriedades dos compostos Cheremisinoff (2000) Cheremisinoff e Davletshin (2010) Poling et al. (2000) Site a Periódicos a serem acessados pela UERJ Descrição Periódicos científicos a Periódicos científicos a Site da indústria Química Site da Associação Brasileira de Engenharia Química Site da Associação Brasileira de Química Dados de exportação e importação

4 iv AVALIAÇÃO DO TRABALHO E DA APRESENTAÇÃO ÍTEM TEMA: COMPONENTES PRODUTO MERCADO MATÉRIA-PRIMA ROTAS PROCESSO SMS CURSO EQ BIBLIOGRAFIA (LIVROS SUGERIDOS) CHEREMISINOFF, N. P. Handbook of hazardous chemical properties. Boston: Butterworth-Heinemann, p. 433 CHEREMISINOFF, N. P.; DAVLETSHIN, A. A Guide to Safe Material and Chemical Handling. John Wiley & Sons, p. 496 COUPER, J. R.; PENNEY, W. R.; FAIR, J. R. Chemical Process Equipment: Selection and Design. 3. ed. Waltham: Butterworth-Heinemann, p. 838 DIMIAN, A. C. Integrated Design and Simulation of Chemical Processes. Amsterdam: Elsevier Science & Technology Books, v. 13p. 698 DIMIAN, A. C.; BILDEA, C. S. Chemical Process Design: Computer- Aided Case Studies. Weinheim, Germany: Wiley-VCH, p. 527 GREEN, D. W.; PERRY, R. H. (EDS.). Perrys Chemical Engineers' Handbook. 8. ed. New York: McGraw Hill Professional, p MATAR, S.; HATCH, L. F. Chemistry of Petrochemical Processes. 2. ed. Houston: Gulf Publishing, p. 405 POLING, B.; PRAUSNITZ, J.; CONNELL, J. O. The Properties of Gases and Liquids. [s.l.] McGraw Hill Professional, v. 2000p. 768

5 v REID, R. C.; PRAUSNITZ, J. M.; POLING, B. E. The properties of gases and liquids. [s.l.] McGraw-Hill, p. 741 SCHASCHKE, C. A Dictionary of Chemical Engineering. [s.l.] Oxford University Press, p. 448 SEIDER, W. D.; SEADER, J. D.; LEWIN, D. R. Product and Process Design Principles: Synthesis, Analysis and Design. 2. ed. [s.l.] Wiley Global Education, p. 736 SEN, D. Reference Book On Chemical Engineering, Volume 1. [s.l.] New Age International, p. 352 SHREVE, R. N.; BRINK, J. A. Industrias de processos quimicos. [s.l.] Guanabara Koogan, p. 717 SPEIGHT, J. Chemical Process and Design Handbook. [s.l.] McGraw Hill Professional, p TOWLER, G. P.; SINNOTT, R. K. Chemical Engineering Design: Principles, Practice, and Economics of Plant and Process Design. [s.l.] Elsevier, p Ullmann s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2000.

6 CRONOGRAMA SUGERIDO DAS ATIVIDADES SETEMBRO OUTUBRO NOVEMBRO DEZEMBRO JANEIRO PRODUTO ANÁLISE DE MERCADO E MATÉRIA PRIMA COMPARAÇÃO DAS ROTAS ANÁLISE DO PROCESSO INDUSTRIAL ASPECTOS AMB E DE SEGURANÇA DISCPLINAS APRESENTAÇÃO FINAL