Busca
Faça uma busca por todo
o conteúdo do site:

O desenvolvimento de um processo químico envolve as seguintes etapas:

 

1ª) Definição bem clara dos objetivos a alcançar, caracterizando adequadamente o produto e suas características físico químicas.

 

2ª) Busca de informações disponíveis em literatura e bancos de dados, relativas às diferentes vias de acesso e métodos analíticos para caracterizar o produto. A fonte mais importante de consulta na área é o Chemical Abstracts, um banco de dados que fornece informações via fórmula bruta, nome químico ou RN (registry number) do produto. Coleções como Ulmann's Encyclopedia of Industrial Chemestry, Beilstein Handbook of Organic Chemistry, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology e Gmelin Handbook of Inorganic and Organometallic Chemistry também devem ser pesquisadas. Tais publicações estão disponíveis nas bibliotecas das grandes universidades. Com base nas informações obtidas, elabora-se uma lista de referências bibliográficas e acessa-se as fontes dessas referências, normalmente patentes ou artigos em livros ou revistas especializados. A seguir, é preciso definir rotas alternativas de acesso ao produto para avaliar aspectos como:

 

a) matérias-primas necessárias e respectivas fontes de suprimento. Muitas vezes, os intermediários existentes no mercado internacional são apenas para consumo cativo da própria empresa produtora, o que obriga o interessado a se abastecer por conta própria, verticalizando a produção. A disponibilidade de matérias-primas ou intermediários pode ser pesquisada em publicações como a Directory of World Chemical Producers, World- wide Bulk Drug Users Directory etc;

b) aspectos de Segurança e Meio Ambiente em função dos produtos manipulados, que muitas vezes têm características de periculosidade ou toxidez ou ainda problemas mutagênicos ou carcinogênicos, que tornam a rota escolhida inviável. Essas informações são obtidas em fichas de segurança - MSDS - Material Safety Data Sheets - encontradas em livros especializados em segurança (CD-ROM Merck, Pocket Guide to Chemical Hazards, Toxic and Hazardous Industrial Chemicals Safety Manual, Hazardous Substances Data Bank) e fornecidas pelos próprios fabricantes dos produtos;

c) rotas alternativas de acesso indicando as equações químicas envolvidas, os prováveis solventes utilizados, uso ou não de catalisadores, aspectos tecnológicos envolvidos, processos em contínuo ou em descontínuo etc.
 

3ª) Selecionadas as rotas de aparente interesse, podem ser feitos estudos prévios da viabilidade técnico-econômica com a discussão de temas como previsão de custos, margens, esquema da unidade e ordem de grandeza do investimento. Essas informações, associadas à estimada dimensão do mercado e da porcentagem de participação da empresa, permitirão prever o tempo de retorno do capital investido. Tais estudos são de extrema importância para evitar perda de tempo e dinheiro em pesquisas que, na origem, poderiam ter sido descartadas em função de uma análise prévia da viabilidade técnico-econômica.

4ª) Confirmada a viabilidade mercadológica, iniciam-se os estudos em escala laboratorial. Nessa etapa são estabelecidas as rotas de acesso de interesse e feitos experimentos para verificar os parâmetros operacionais, as matérias-primas, os solventes, os excessos de reagentes e os tipos de reatores. Uma forma de estudar os diversos parâmetros que podem influenciar os resultados desejados é a aplicação de técnicas estatísticas de experimentos e otimização. Essas técnicas buscam encontrar a magnitude da influência de cada parâmetro estudado, a interação entre eles. Os planejamentos fatoriais auxiliam na definição das condições ótimas e os intervalos operacionais dos diversos parâmetros que influenciam o processo. Esse procedimento e o uso das técnicas Simplex e EVOP são muito úteis principalmente na otimização (fine-tuning) de processos existentes.

5ª) Para verificar se os resultados obtidos em escala laboratorial são aplicáveis numa escala industrial, é prudente fazer, na maioria dos casos, estudos em escala piloto. O objetivo é evitar a ocorrência de resultados totalmente contrários aos encontrados na fase laboratorial, em função do Scale-Up, gerados por problemas como:
 

a) fenômenos de transferência de massa e de energia envolvidos nas reações, decorrentes de condições de agitação e tipos de agitadores, efeitos de relações área/volume, diferença nos tipos de reatores e quantidades relativas de reagentes presentes no momento da reação;

b) matérias-primas diferentes das ensaiadas, que vez ou outra podem estar contaminadas por impurezas e agir como inibidores da reação ou levá-la por caminhos totalmente diferentes dos esperados;

c) materiais de construção diferentes dos ensaiados, que também podem apresentar problemas de corrosão e incompatibilidade com o meio reacional, causando diferenças na qualidade final dos produtos.
 

6ª) Ao longo do estudo, tanto em escala laboratorial quanto em escala piloto, deve-se ter em mente questões relativas à geração e destino dos efluentes, pois é de vital importância a redução da geração de resíduos e efluentes industriais ao mínimo possível. Além da preocupação com a preservação do meio ambiente, a recuperação de resíduos do processo tem, muitas vezes, impacto significativo nos resultados econômicos do processo.

7ª) O passo seguinte do trabalho é a elaboração de relatórios de estudo do processo. Eles devem conter todas as informações levantadas nas seis etapas anteriores e apresentar as reações escolhidas, os diagramas de bloco e fluxogramas, balanços materiais e energéticos, resultados em termos de conversão, produtividade, previsão de custos de produção, considerações de segurança e efluentes, informações analíticas que serviram de base para o estudo e as fontes de pesquisa.

8ª) Se for concluído que o processo será industrializado, deverá ser feito um estudo de análise de risco na etapa de projeto da unidade desejada, visando o estabelecimento de um processo passível de ser explorado em condições seguras.
 

 

Compartilhe: