PROGRAMA Tecnologia Química

CURSOS PROFISSIONAIS DE NÍVEL SECUNDÁRIO
Técnico de Análise Laboratorial
Técnico de Química Industrial
PROGRAMA
Componente de Formação Técnica
Disciplina de
Tecnologia Química
Autores
Escola Tecnológica do Litoral Alentejano
António Henrique Duarte
António Moutinho
Domingos Martins
Direcção-Geral de Formação Vocacional
Outubro 2006
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
Parte I
Orgânica Geral
Índice:
Página
1.
Caracterização da Disciplina
2
2.
Visão Geral do Programa
3
3.
Competências a Desenvolver
3
4.
Orientações Metodológicas / Avaliação
4
5.
Elenco Modular
5
6.
Bibliografia
6
1
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
1. Caracterização da Disciplina
A disciplina de Tecnologia Química, incluída na componente de formação técnica dos cursos de
Técnico de Análise Laboratorial e de Técnico de Química Industrial, integra um conjunto de
conhecimentos, teóricos e práticos, da tecnologia química industrial, nomeadamente sobre fluidos e
os diferentes tipos de equipamentos utilizados na indústria, fundamental para a qualificação
profissional dos alunos.
A disciplina tem uma carga horária total de 570 horas, sendo comum aos dois cursos os 8 primeiros
módulos, com um total de 180 horas.
Os conteúdos são direccionados para situações reais e práticas, de modo a dar resposta ao perfil
correspondente à saída profissional de Técnicos de Química Industrial, contemplando os aspectos
específicos da actividade profissional e preparando os alunos para a realidade possível.
Na disciplina de Tecnologia Química estudam-se os processos de transformação da composição
química dos materiais a partir das matérias-primas utilizando o calor, a electricidade, os ultra-sons, e
outros.
Complementando os conceitos básicos da tecnologia química, são desenvolvidos conteúdos que
abrangem a Electrotecnia e as áreas de Instrumentação e Regulação (Pressões, Níveis,
Temperaturas, Caudais e Válvulas). A aprendizagem desta componente é imprescindível para um
Técnico Industrial que se pretende actuante e interveniente no ambiente de controlo fabril onde
estará inserido.
Esta disciplina contempla, na parte final, um conjunto de módulos de aplicação específica, com uma
carga de 150 horas, onde cada escola promoverá uma determinada vertente, tendo em atenção o
seu enquadramento geográfico, económico, empresarial e industrial.
Neste programa propõem-se módulos específicos sobre “Metais, Corrosão e Protecção”,
fundamentalmente para a aquisição de conhecimentos que visam a preservação e controlo da
operacionalidade das estruturas e dos equipamentos, de valor estratégico e inestimável.
2
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
2. Visão Geral do Programa
A disciplina de Tecnologia Química agrega um conjunto de 22 módulos.
Os módulos 1 a 12 envolvem um conjunto de conhecimentos integrantes da tecnologia química
tradicional:
A Industria Química.
A função do técnico fabril na Industria.
Unidades de medida / conversão de unidades nos diversos sistemas.
Equipamentos industriais de medição de diversos parâmetros e tipos de fluidos.
Equipamentos Industriais de transferência e transformação de produtos.
Equipamentos geradores de energia térmica e eléctrica.
Cuidados na utilização / manobras /manutenção com diversos tipos de equipamentos.
Atitudes de Segurança e Higiene no Trabalho.
Abordagem /introdução à temática de custos de produção e manutenção.
Nos módulos 13 a 17 abordam-se temas inalienáveis como conceitos de Electrotecnia e
funcionamento de analisadores e medidores, fundamentais no controlo da Indústria Química.
Nos módulos 18 a 22, Módulos de Aplicação Específica, como iniciação aos conhecimentos
conferidos pela Metalurgia clássica, abordam-se temas relativos aos metais, ligas e materiais
especiais, se refere o seu comportamento previsível e se apontam as vias mais aconselháveis para a
sua protecção e preservação.
Este conjunto formativo enriquece o perfil do Técnico Química Industrial moderno, que se pretende
não só bom conhecedor do processo fabril mas também interveniente na gestão das diversas
componentes que envolvem a optimização e manutenção das infra-estruturas.
3. Competências a Desenvolver
Esta disciplina deverá permitir aos alunos a aquisição de saberes e desenvolver competências,
atitudes, posturas e valores, que em termos gerais se concretizam em:
Reconhecer a importância do técnico Industrial, no meio fabril;
Aplicar conceitos de fluidos, viscosidade, propriedades de sólidos e líquidos, perdas de carga,
filtração, centrifugação, sedimentação, despoeiramento, permutas térmicas e reactores químicos;
Identificar as diversas variáveis processuais;
Reconhecer os instrumentos de medição das diversas variáveis;
Reconhecer os produtos e equipamentos, através das práticas disponíveis;
Reconhecer a importância e aplicar as técnicas de rentabilização de equipamentos industriais;
Reconhecer a importância das técnicas de condução e manutenção de equipamentos;
3
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
Aplicar as metodologias mais adequadas para a protecção dos metais, ligas e outros materiais,
sujeitos a fenómenos de corrosão;
Aplicar normas de segurança e higiene no trabalho industrial;
Desenvolver a capacidade de adaptação a novas técnicas e equipamentos;
Desenvolver capacidades de trabalho em grupo, confronto de ideias e opiniões;
Desenvolver capacidades de comunicação oral e escrita.
4. Orientações Metodológicas / Avaliação
Sendo a disciplina de Tecnologia Química constituída por matérias de natureza diversa, as
metodologias e avaliação dos diversos módulos deverão ter em consideração os respectivos
objectivos de aprendizagem e conteúdos, assim como o tipo de actividades a desenvolver pelos
alunos. A disciplina será de cariz teórico-prático, pelo que em cada módulo, tanto quanto possível, os
conhecimentos teóricos devem reportar-se às situações de aprendizagem prática, específicas da
profissão.
As metodologias a desenvolver, em conformidade coma natureza de cada módulo, a especificidade
dos conteúdos e, ainda, com os recursos disponíveis, podem ser tipificadas do seguinte modo:
Apresentação de conceitos ligados à indústria química e exemplos de aplicação;
Discussão alargada dos diversos temas;
Realização de questionários de escolha múltipla;
Visualização de apresentações de fornecedores de equipamentos;
Visitas a unidades industriais (Tratamento de Efluentes, Central Termoeléctrica, Desmineralização,
Butadieno, Polímeros de Alta e Baixa Densidade);
Contacto durante as visitas, sempre que possível, com profissionais muito experientes.
A avaliação de cada módulo, tendo em conta os respectivos objectivos de aprendizagem, incidirá
nas actividades desenvolvidas pelos alunos, com recurso, nomeadamente a:
Testes escritos;
Grelhas de avaliação – assiduidade, comportamento, participação e desempenho nas aulas;
Trabalhos e relatórios sobre temas a definir, individualmente ou em grupo;
Relatórios de visitas de estudo.
4
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
5. Elenco Modular
Duração de
referência
(horas)
Designação
Número
1
Introdução à industria química
18
2
Estática / Dinâmica de Fluidos
24
3
Movimento de partículas sólidas num fluído
20
4
Tratamento de sólidos
18
5
Transferência de calor
30
6
Transferência de massa
34
7
Reactores Químicos – mistura e agitação
18
8
Estudo aprofundado de uma operação unitária
18
9
Transferência de fluidos e compressão de gases
30
10
Geradores e permutadores de calor
25
11
Turbinas Industriais
30
12
Colunas de Destilação. Arranque e paragem de equipamentos.
35
13
Electrotecnia
30
14
Pressões e Níveis
24
15
Temperaturas
22
16
Caudais e Válvulas
22
17
Regulação Industrial
22
TOTAL:
420
Módulos de Aplicação Específica (150 horas)
18
Metais
35
19
Ligas metálicas e materiais especiais
30
20
Comportamento dos materiais
35
21
Protecção de materiais
25
22
Pintura Industrial
25
5
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
6. Bibliografia
SILVA, Fernando Ferreira (1966), Tecnologia de Serralheiros 1, 2 e 3 Tomos, do Ensino Técnico
Profissional.
SEARS Zamansky (1971), Física – (Mecânica, Calor e Acústica. Rio de Janeiro: Livro Técnico S.A.
TEIXEIRA, José A. (s/d), Curso de Física - 3ºciclo liceal. Coimbra: Coimbra Editora, Lda.
RAMOS, Mercês; SANTOS, Fátima; LAPIDO, Margarida (s/d), Da Ciência à Tecnologia. Lisboa:
Escolar Editora.
SARAIVA, Eduarda Crespo (1995) – Ciências do Ambiente - 12º ano. Porto: Porto Editora.
Nalco Chemical Company (1979), The Nalco Water Handbook. Ed. Nalco Chemical Company.
SARCO, Spirax (s/d), Engineering data book.
O’MALLEY, John (s/d), Análise de Circuitos, 2.ª ed. S. Paulo: McGraw-Hill.
Cenertec, Instrumentação Industrial. Ed. Cenertec.
FONTANA; GREEN (s/d), Corrosion Engineering
DVD-ROM, Diciopédia – O poder do conhecimento, 2004, Porto Editora Multimédia
6
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
Parte II
Módulos
Índice:
Página
Módulo 1
Introdução à Industria Química
7
Módulo 2
Estática / Dinâmica de Fluidos
8
Módulo 3
Movimento de partículas sólidas num fluído
9
Módulo 4
Tratamento de sólidos
10
Módulo 5
Transferência de calor
11
Módulo 6
Transferência de massa
12
Módulo 7
Reactores químicos – mistura e agitação
13
Módulo 8
Estudo aprofundado de uma operação unitária
14
Módulo 9
Transferência de fluidos e compressão de gases
15
Módulo 10
Geradores e permutadores de calor
16
Módulo 11
Turbinas Industriais
17
Módulo 12
Colunas de Destilação.
Arranque e paragem de equipamentos
18
Módulo 13
Electrotecnia
19
Módulo 14
Pressões e Níveis
20
Módulo 15
Temperaturas
21
Módulo 16
Caudais e Válvulas
22
Módulo 17
Regulação Industrial
23
Módulo 18
Metais
24
Módulo 19
Ligas metálicas e materiais especiais
25
Módulo 20
Comportamento dos materiais
26
Módulo 21
Protecção de Materiais
27
Módulo 22
Pintura Industrial
28
7
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 1
Introdução à Industria Química
Duração de Referência: 18
horas
1. Apresentação
Módulo de natureza teórica e prática. Consta de exposição e discussão de temas relativos a
conceitos existentes na Indústria.
Visita, quando possível, a unidades industriais, como a Desmineralização da Água e o
Tratamento de Efluentes, possibilitando a visualização e identificação de equipamentos nas
unidades industriais.
Contacto e troca de impressões com operadores de equipamentos fabris.
2. Objectivos de Aprendizagem
Caracterizar o sector da Indústria Química;
Estabelecer as diferenças relativamente a outros sectores industriais;
Reconhecer o papel preponderante dos técnicos químicos nesta indústria;
Identificar os diferentes departamentos de empresa industriais (Investigação, Gestão,
Recursos Humanos, Compras, Vendas, Controlo da Qualidade, etc.), diferenciando as suas
funções e importância na organização;
Descrever sumariamente a organização da produção em unidades industriais.
3. Âmbito dos Conteúdos
Indústria Química – conceito.
Classificação dos diferentes sectores industriais.
Profissões ligadas à Indústria.
Organização e funcionamento de empresas industriais. Função dos diversos departamentos.
Organização da produção em unidades industriais.
4. Bibliografia / Outros Recursos
RAMOS, Mercês; SANTOS, Fátima; LAPIDO, Margarida (s/d), Da Ciência à Tecnologia. Lisboa:
Escolar Editora.
SARAIVA, Eduarda Crespo (1995) – Ciências do Ambiente - 12º ano. Porto: Porto Editora.
Circulo de Leitores (1990), Ciência e Técnica I – Lexicotécnica. Lisboa: Ed. Círculo de Leitores.
8
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 2
Estática / Dinâmica de fluidos
Duração de Referência: 24
horas
1. Apresentação
Módulo de natureza teórico-prática em que se introduzem os conceitos básicos da Estática e
Dinâmica de fluidos, e se aborda a bombagem de fluidos em instalações industriais, suas
vantagens e inconvenientes, assim como as condições de funcionamento, denominação dos
diversos componentes e precauções no arranque e paragem de bombas.
2. Objectivos de Aprendizagem
Distinguir um fluido compressível de um incompressível;
Explicar o processo de determinação da viscosidade de um fluido;
Reconhecer um fluido estacionário e um fluido laminar;
Identificar os componentes de um circuito que podem introduzir perdas de carga;
Conhecer processos de minimização de perdas de carga;
Identificar bombas utilizadas em unidades industriais;
Descrever os parâmetros que caracterizam uma bomba.
3. Âmbito dos Conteúdos
Estática e dinâmica dos fluidos
Conceitos básicos;
Estado líquido e gasoso – sua caracterização de acordo com forças de atracção entre
moléculas ou iões;
Determinação da viscosidade de um fluido – com base nos valores de uma análise e
utilizando mapas de conversão;
Fluido estacionário e fluido laminar – modo de reconhecimento.
Bombagem de fluidos
Tipos de bombas utilizadas em unidade industrial – componentes e modo de
funcionamento;
Parâmetros que caracterizam uma bomba;
Perdas de carga num circuito.
4. Bibliografia / Outros Recursos
RAMOS, Mercês; SANTOS, Fátima; LAPIDO, Margarida (s/d), Da Ciência à Tecnologia. Lisboa:
Escolar Editora.
SARAIVA, Eduarda Crespo (1995) – Ciências do Ambiente - 12º ano. Porto: Porto Editora.
Circulo de Leitores (1990), Ciência e Técnica I – Lexicotécnica. Lisboa: Ed. Círculo de Leitores.
9
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 3
Movimento de Partículas Sólidas num Fluido
Duração de Referência:
20 horas
1. Apresentação
Módulo de natureza teórico-prática, em que se apresentam os processos de separação de
partículas em fluidos, referindo os casos mais importantes que se deparam na prática,
sublinhando as metodologias seguidas em cada opção. Visualização do funcionamento e
beneficiação de filtros e centrifugadoras.
2. Objectivos de Aprendizagem
Reconhecer a importância da filtração;
Identificar tipos de filtros a utilizar, malhas e processos de limpeza de filtros;
Explicar a necessidade do processo de centrifugação;
Identificar diversos tipos de centrifugadoras, referindo o respectivo funcionamento;
Reconhecer a importância de sedimentação, referindo as situações em que é utilizada;
Justificar a importância do despoeiramento, referindo as consequências para a saúde;
Descrever os processos de retenção de poeiras e os equipamentos utilizados.
3. Âmbito dos Conteúdos
Filtração – necessidade, tipos de filtros, sua substituição ou limpeza.
Centrifugadoras – finalidade e aplicação.
Métodos de sedimentação – necessidade e processos de execução.
Despoeiradores – necessidade do seu uso, métodos utilizados, equipamentos e processos de
implementação.
4. Bibliografia / Outros Recursos
RAMOS, Mercês; SANTOS, Fátima; LAPIDO, Margarida (s/d), Da Ciência à Tecnologia. Lisboa:
Escolar Editora.
SARAIVA, Eduarda Crespo (1995) – Ciências do Ambiente - 12º ano. Porto: Porto Editora.
Outros recursos:
Documentação técnica a recolher no acto das visitas de estudo.
10
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 4
Tratamento de Sólidos
Duração de Referência: 18
horas
1. Apresentação
Módulo de natureza teórica e prática. Consta de exposição e discussão do tema na perspectiva
da indústria, abordando os cuidados no manuseamento de sólidos de grandes dimensões e o
tratamento de sólidos em unidades de tratamento de efluentes. Visualização dos processos e
meios utilizados numa unidade deste tipo.
2. Objectivos de Aprendizagem
Conhecer os processos de tratamento e os parâmetros de avaliação dos sólidos;
Justificar a necessidade de redução da dimensão dos sólidos e do seu transporte;
Explicar os processos de transporte de sólidos e os meios utilizados;
Descrever o funcionamento unidades de tratamento de efluentes, referindo os processos e
meios utilizados.
3. Âmbito dos Conteúdos
Método de avaliação dos sólidos e sua execução.
Tratamento e meios de transporte de sólidos – finalidade e processos de execução.
Unidades de tratamento de efluentes.
4. Bibliografia / Outros Recursos
RAMOS, Mercês; SANTOS, Fátima; LAPIDO, Margarida (s/d), Da Ciência à Tecnologia. Lisboa:
Escolar Editora.
SARAIVA, Eduarda Crespo (1995) – Ciências do Ambiente - 12º ano. Porto: Porto Editora.
COULSON, J.M.; RICHARDSON, J.F. (s/d), Tecnologia Química - Volume II. Lisboa: Fundação
Calouste Gulbenkian
Outros recursos:
Documentação técnica recolhida no acto da visita à unidade de Tratamento de Efluentes.
11
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 5
Transferência de Calor
Duração de Referência: 30
horas
1. Apresentação
Módulo de natureza teórica e prática. Consta de exposição e discussão do tema na perspectiva
da indústria, focando em especial o conceito de permuta de calor. Visita, quando possível, a
unidades industriais, como Desmineralização, Central Termoeléctrica e Fábrica de Etileno, para
visualização dos diversos tipos de permutadores de calor.
2. Objectivos de Aprendizagem
Compreender os conceitos básicos relativos à transferência de calor;
Explicar os mecanismos de transferência de calor;
Descrever o funcionamento dos Permutadores de Calor;
Explicar o conceito de balanço energético;
Identificar, nas áreas Industriais, a necessidade da utilização de permutadores térmicos;
Identificar os parâmetros necessários à avaliação de eficiência de um permutador de calor.
3. Âmbito dos Conteúdos
Calor e temperatura. Instrumentos de medição de temperatura.
Lei zero da Termodinâmica.
Mecanismo de transferência de calor. Coeficiente de transferência de calor.
Permutadores de calor. Torres de arrefecimento.
Capacidade calorífica.
Isolamentos térmicos – necessidade e tipos.
Equação de um gás ideal.
1ª Lei da Termodinâmica.
Mudanças de fase.
Balanços energéticos.
Transformações Térmicas. Ciclo de Carnot.
Máquinas térmicas e frigoríficas. Rendimento de máquinas térmicas.
Fornos.
4. Bibliografia / Outros Recursos
RAMOS, Mercês; SANTOS, Fátima; LAPIDO, Margarida (s/d), Da Ciência à Tecnologia. Lisboa:
Escolar Editora.
SARAIVA, Eduarda Crespo (1995) – Ciências do Ambiente - 12º ano. Porto: Porto Editora.
Outros recursos:
Documentação técnica (catálogos) recolhida no acto das visitas a fábricas e em feiras específicas,
de fornecedores de equipamentos.
12
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 6
Transferência de Massa
Duração de Referência: 34
horas
1. Apresentação
Módulo de natureza teórica e prática. Consta de exposição e discussão do tema, na perspectiva
da indústria. Visita, se possível, a unidades industriais, como a unidade de Desmineralização, e
Central Termoeléctrica, de modo de analisar os tipos de equipamentos de transferência de
massa e compreender quais os parâmetros necessários à avaliação da eficiência na permuta de
fluidos.
2. Objectivos de Aprendizagem
Compreender os conceitos básicos relativos à transferência de massa;
Explicar os mecanismos de transferência de massas:
Identificar tipos de equipamentos industriais;
Reconhecer a necessidade da utilização nas áreas industriais de permutadores térmicos;
Identificar os parâmetros necessários à avaliação de eficiência nas transferências de massas
mais comuns na indústria.
3. Âmbito dos Conteúdos
Mecanismos de transferência de massas.
Destilação. Equilíbrio de vapor-líquido.
Método de destilação.
Colunas de fraccionamento.
Permuta iónica.
Evaporadores.
Extracção líquido-líquido.
Absorção de gases. Equipamentos específicos.
4. Bibliografia / Outros Recursos
RAMOS, Mercês; SANTOS, Fátima; LAPIDO, Margarida (s/d), Da Ciência à Tecnologia. Lisboa:
Escolar Editora.
SARAIVA, Eduarda Crespo (1995) – Ciências do Ambiente - 12º ano. Porto: Porto Editora.
Outros recursos:
Documentação técnica fornecida por fabricantes de equipamentos, quando de apresentações
em fábricas.
Curso de Operadores de Plantas Químicas, documentação interna de Petroquímica ou outras
indústrias equivalentes.
Documentação de equipamentos (pesquisa via Internet)
13
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 7
Reactores Químicos – mistura e agitação
Duração de Referência: 18
horas
1. Apresentação
Módulo de natureza teórica e prática. Exposição e discussão do tema, relativamente ao conceito
de reactor químico, sua necessidade de utilização na indústria, assim como dos equipamentos
associados e respectivos cuidados de segurança. Visitas, quando possível, a unidades
industriais, como a fábrica do Etileno, Butadieno e Polímeros de Alta e Baixa Densidade.
2. Objectivos de Aprendizagem
Compreender os conceitos básicos relativos aos reactores químicos;
Conhecer as variáveis e parâmetros que envolvem estes tipos de equipamentos;
Identificar estes equipamentos na Industria química, diferenciando-os dos utilizados noutros
ramos de actividade fabril.
3. Âmbito dos Conteúdos
Reactores químicos catalíticos. Utilização e tipos comuns na indústria. Equipamentos.
Misturas e suas propriedades.
Outros tipos de reactores.
4. Bibliografia / Outros Recursos
COULSON, J.M.; RICHARDSON, J.F. (s/d), Tecnologia Química - Volume II. Lisboa: Fundação
Calouste Gulbenkian
Outros recursos:
Curso de Operadores de Plantas Químicas, documentação interna de Petroquímica ou outras
indústrias equivalentes.
Documentação de equipamentos (pesquisa via Internet.
14
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 8
Estudo Aprofundado de uma Operação Unitária
Duração de Referência: 18
horas
1. Apresentação
Módulo de natureza prática. Consta inicialmente de exposição, discussão do tema e posterior
visualização, se possível, em unidade fabril. Inclui também descrição das diferentes operações
que se realizam para o arranque e controlo de um circuito ou secção fabril.
Dada a importância dos assuntos abordados neste módulo, nomeadamente dos equipamentos
associados às operações unitárias, deve familiarizar-se o aluno com a realidade industrial, dando
a possibilidade de observar, quando possível, equipamentos em funcionamento e de estabelecer
diálogo com profissionais durante a condução de unidades industriais.
2. Objectivos de Aprendizagem
Compreender os conceitos básicos associados a operações unitárias na indústria;
Descrever as diferentes operações de arranque e controlo de um circuito ou secção fabril;
Caracterizar os equipamentos associados a uma operação unitária.
3. Âmbito dos Conteúdos
Enquadramento do equipamento mais representativo na Indústria química.
A importância do conhecimento das fábricas e da condução pelos seus operadores.
Sensibilização para a operação correcta dos equipamentos industriais.
As secções das fábricas, sua função e integração.
4. Bibliografia / Outros Recurso
Nalco Chemical Company (1979), The Nalco Water Handbook. Ed. Nalco Chemical Company.
GAFFERT, G.A. (1975), Centrais de Vapor. Cidade do México: Editorial Reverté, S.A.
Outros recursos:
Curso de Operadores de Plantas Químicas, documentação interna de Petroquímica ou outras
indústrias equivalentes.
Documentação de equipamentos (pesquisa via Internet).
15
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 9
Transferência de Fluidos e Compressão de Gases
Duração de Referência: 30
horas
1. Apresentação
Módulo de natureza teórica e prática, em que a aprendizagem se centra na análise do processo
de transferência de fluidos e os equipamentos destinados a esse fim. São equipamentos de uso
frequente e comum quer na indústria quer em outras actividades como a agricultura ou a
construção.
Familiarizar o aluno com a realidade industrial, dando a possibilidade, quando possível, de
observar equipamentos em funcionamento, interligados nos circuitos industriais, e de estabelecer
diálogo com profissionais durante a condução de unidades industriais.
2. Objectivos de Aprendizagem
Compreender os conceitos básicos relativos à transferência de fluidos e compressão de gases;
Compreender a importância e finalidade da transferência de fluidos;
Relacionar a existência de bombas de diversos formatos e dimensões com as respectivas
finalidades;
Caracterizar os pontos fundamentais de uma bomba;
Identificar uma bomba integrada num circuito ou num processo de transferência de fluidos;
Descrever o funcionamento, nomeadamente o arranque/paragem de bombas e respectivo
isolamento para manutenção;
Explicar a finalidade da utilização de compressores dos tipos centrífugos, alternativos e outros;
Conhecer as curvas características de compressores centrífugos;
Conhecer o processo de cálculo da potência de um compressor centrífugo;
Identificar compressores de vários andares e processo de arrefecimento inter-andares.
3. Âmbito dos Conteúdos
Bombagem de fluidos.
Percepção da utilização de uma bomba e o fim em vista.
Identificação dos componentes mais importantes na escolha de uma bomba e obtenção do
maior rendimento destes equipamentos.
Reconhecimento de uma bomba numa instalação industrial ou de outro tipo.
Reconhecimento dos respectivos órgãos constituintes associados a um equipamento do género.
Compressão de gases.
Identificação das melhores condições de funcionamento de um compressor.
Avaliação da potência de um compressor.
Diferenciação de compressores de diversos tipos.
4. Bibliografia / Outros Recurso
GAFFERT, G.A. (1975), Centrais de Vapor. Cidade do México: Editorial Reverté, S.A.
SARCO, Spirax (s/d), Engineering data book.
16
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 10
Geradores e Permutadores de Calor
Duração de Referência: 25
horas
1. Apresentação
Módulo de natureza teórica e prática, em que a aprendizagem incide na análise do processo de
geração de energia térmica, sua permuta e os equipamentos destinados a esse fim. São
equipamentos de uso frequente e comum quer na indústria quer em outras actividades onde o
processo de aquecimento é necessário.
Deve ser salientada a importância da geração de energia térmica e eléctrica, sua permuta e
distribuição pelos utilizadores. Visualização dos equipamentos em áreas onde exista
necessidade da sua utilização.
2. Objectivos de Aprendizagem
Compreender os conceitos básicos relativos a geradores e permutadores de calor;
Compreender a importância e finalidade dos geradores de calor e os respectivos elementos
que os constituem;
Compreender a importância e finalidade dos fornos e suas aplicações;
Identificar as partes fundamentais de uma caldeira e fornos;
Identificar permutadores de diversos tipos, referindo as suas aplicações;
Conhecer as variáveis que entram no cálculo do balanço térmico.
3. Âmbito dos Conteúdos
Caldeiras – finalidade da sua utilização.
Fornos – finalidade da sua utilização.
Componentes e acessórios periféricos constituintes das caldeiras e fornos.
Elementos constituintes de permutadores. Condições de funcionamento.
4. Bibliografia / Outros Recurso
GAFFERT, G.A. (1975), Centrais de Vapor. Cidade do México: Editorial Reverté, S.A.
NUBER, Fredrich e Karl (1972), Cálculo Térmico de Chaudiéres. Paris: Dunod.
Outros recursos:
Repsol YPF, Curso de Operadores de Plantas Químicas, documentação interna da Petroquímica.
17
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 11
Turbinas Industriais
Duração de Referência: 30
horas
1. Apresentação
Módulo de natureza teórica e prática. Contempla exposição e discussão de conceitos
termodinâmicos, cálculos de potência e entalpia de vapor e interpretação do diagrama de Mollier.
Este módulo perspectiva a análise do processo de geração de energia térmica e eléctrica e os
equipamentos associados destinados a esse fim. São equipamentos de uso frequente e comuns
quer na indústria, quer em outras actividades onde o processo de aquecimento é necessário.
2. Objectivos de Aprendizagem
Compreender a finalidade da utilização de turbinas de vapor;
Reconhecer a existência de vários tipos de turbinas e dos diversos equipamentos auxiliares;
Identificar nas turbinas as rodas de acção e reacção;
Interpretar as curvas termodinâmicas e efectuar cálculos básicos de rendimento;
Determinar a entalpia do vapor e interpretar o diagrama de Mollier;
Descrever os equipamentos em funcionamento em unidades industriais.
3. Âmbito dos Conteúdos
Turbinas – Finalidade da sua utilização.
Componentes e acessórios periféricos constituintes das turbinas.
Curvas de rendimento e de potência nas turbinas.
Diagrama de Mollier.
4. Bibliografia / Outros Recurso
GAFFERT, G.A. (1975), Centrais de Vapor. Cidade do México: Editorial Reverté, S.A.
NUBER, Fredrich e Karl (1972), Cálculo Térmico de Chaudiéres. Paris: Dunod.
KRAFT, E.A. (1956), La Turbine a Vapeur en Exploitation. Paris: Dunod.
18
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 12
Colunas de Destilação. Arranque e Paragem de Equipamentos.
Duração de Referência: 35
horas
1. Apresentação
Módulo de natureza teórica e prática. Contempla exposição e discussão de conceitos relativos
ao tema, em que se perspectiva a análise do processo químico de destilação e separação de
fluidos e os equipamentos associados destinados a esse fim, de uso frequente e comum na
indústria química.
Familiarizar o aluno com estes equipamentos, tendo a possibilidade de observar, quando
possível, equipamentos em funcionamento e estabelecer diálogo com profissionais durante a
condução de unidades industriais.
2. Objectivos de Aprendizagem
Diferenciar os diversos processos de destilação e separação de e o modo como ocorrem;
Identificar os diversos tipos de colunas de separação;
Compreender a finalidade da utilização de colunas de separação;
Reconhecer a existência dos diversos equipamentos auxiliares;
Descrever os equipamentos em funcionamento em unidades industriais.
3. Âmbito dos Conteúdos
Processos de separação de fluidos.
Coluna de destilação. Equipamentos auxiliares e modo de funcionamento.
4. Bibliografia / Outros Recurso
GAFFERT, G.A. (1975), Centrais de Vapor. Cidade do México: Editorial Reverté, S.A.
NUBER, Fredrich e Karl (1972), Cálculo Térmico de Chaudiéres. Paris: Dunod.
KRAFT, E.A. (1956), La Turbine a Vapeur en Exploitation. Paris: Dunod.
Lexicotécnica (1985), Moderna Enciclopédia Universal – Tomo V. Lisboa: Circulo de Leitores.
19
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 13
Electrotecnia
Duração de Referência: 30
horas
1. Apresentação
Módulo de natureza teórica e prática, em que se abordam os conceitos básicos de electricidade,
a corrente eléctrica, as redes de distribuição de baixa tensão e seus componentes, assim como
as máquinas eléctricas.
2. Objectivos de Aprendizagem
Compreender os conceitos básicos da electricidade;
Descrever a distribuição de energia eléctrica e os componentes das redes.
Identifica os órgãos de comando e protecção de instalações eléctricas.
Compreender o funcionamento das máquinas eléctricas.
3. Âmbito dos Conteúdos
Lei de Ohm.
Potência e energia eléctrica.
Corrente contínua e corrente alternada.
Combinação de resistências.
Distribuição de energia eléctrica. Transformadores.
Órgãos de comando e protecção de instalações eléctricas.
Esquemas eléctricos unifilares.
Circuitos trifásicos.
4. Bibliografia / Outros Recurso
O’MALLEY, John (s/d), Análise de Circuitos, 2.ª ed. S. Paulo: McGraw-Hill.
20
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 14
Pressões e Níveis
Duração de Referência: 24
horas
1. Apresentação
Módulo de natureza teórica e prática que visa a aquisição de conhecimentos referentes a
transmissores, equipamentos para medição de pressões, equipamentos para medição de níveis
e técnicas de medição de pressão e níveis.
2. Objectivos de Aprendizagem
Conhecer as técnicas de medição de pressão;
Conhecer as técnicas de medição de níveis.
Compreender o funcionamento e importância de um transmissor de pressão numa cadeia de
regulação.
Conhecer as técnicas de ajuste e calibração dos manómetros e transmissores de pressão.
Conhecer e compreender o funcionamento dos diversos tipos de níveis.
3. Âmbito dos Conteúdos
Transmissores.
Manómetros.
Medição de níveis.
Calibração de equipamentos.
4. Bibliografia / Outros Recurso
Cenertec, Instrumentação Industrial. Ed. Cenertec.
CREUS, António (s/d), Instrumentacion Industrial, 6.ª ed. Boixareu Editores.
Outros recursos:
Manual de Instrumentos da Fischer & Porter.
21
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 15
Temperaturas
Duração de Referência: 22
horas
1. Apresentação
Módulo de natureza teórica e prática. A aprendizagem incidirá sobre o uso de equipamentos
para medição de temperaturas e as técnicas de medição de temperaturas.
2. Objectivos de Aprendizagem
Conhecer as técnicas de medição de temperaturas.
Compreender o funcionamento dos diversos tipos de equipamento para medição de temperatura.
3. Âmbito dos Conteúdos
Termómetros.
Termopares.
Termístores.
Calibração de equipamentos.
4. Bibliografia / Outros Recurso
Cenertec, Instrumentação Industrial. Ed. Cenertec.
CREUS, António (s/d), Instrumentacion Industrial, 6.ª ed. Boixareu Editores.
Outros recursos:
Manual de Instrumentos da Fischer & Porter.
22
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 16
Caudais e Válvulas
Duração de Referência: 22
horas
1. Apresentação
Módulo de natureza teórica e prática. Visa a aquisição de conhecimentos referentes ao uso de
equipamentos para medição de caudais, técnicas de medição de caudais e estudo de válvulas.
2. Objectivos de Aprendizagem
Conhecer as técnicas de medição de caudais;
Estudar as válvulas e aprender o seu funcionamento.
3. Âmbito dos Conteúdos
Caudalímetros.
Orifícios calibrados.
Válvulas.
Calibração de equipamentos.
4. Bibliografia / Outros Recurso
Cenertec, Instrumentação Industrial. Ed. Cenertec.
CREUS, António (s/d), Instrumentacion Industrial, 6.ª ed. Boixareu Editores.
Outros recursos:
Manual de Instrumentos da Fischer & Porter.
23
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 17
Regulação Industrial
Duração de Referência: 22
horas
1. Apresentação
Módulo de natureza teórica e prática. Visa a aquisição de conhecimentos relativos aos processos
industriais e sua classificação, objectivos da regulação, critérios de estabilidade e métodos de
regulação.
2. Objectivos de Aprendizagem
Conhecer os conceitos preliminares referentes à regulação industrial.
Compreender o funcionamento de uma cadeia de regulação.
3. Âmbito dos Conteúdos
Processos Industriais.
Critérios de estabilidade.
Métodos de regulação.
4. Bibliografia / Outros Recurso
Cenertec, Instrumentação Industrial. Ed. Cenertec.
CREUS, António (s/d), Instrumentacion Industrial, 6.ª ed. Boixareu Editores.
Outros recursos:
Manual de Instrumentos da Fischer & Porter.
24
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 18
Metais
Duração de Referência: 35
horas
1. Apresentação
Este módulo contempla o estudo das diversas fases de processamento dos metais desde a sua
captação no subsolo até à sua aplicação prática.
2. Objectivos de Aprendizagem
Conhecer diversos metais, com especial incidência nos mais utilizados na indústria química.
Explicar os diversos factores que influenciam a escolha de um metal tendo em vista a sua
aplicação prática.
Compreender a relação custo/tempo de utilização.
3. Âmbito dos Conteúdos
Classificação dos elementos químicos. Os metais.
Características, obtenção, processamento e utilização dos metais.
4. Bibliografia / Outros Recurso
Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (s/d), Metales. Madrid: Ed. Centro Nacional de
Investigaciones Metalúrgicas del Consejo Superior de Investigaciones Científicas.
Outros recursos:
Documentação de equipamentos (pesquisa via Internet).
25
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 19
Ligas Metálicas e Materiais Especiais
Duração de Referência: 22
horas
1. Apresentação
Módulo de natureza teórica. Contempla a visualização em unidades fabris dos materiais
estudados e do estudo das causas mais comuns de falhas na indústria química pesada com este
tipo de materiais.
2. Objectivos de Aprendizagem
Conhecer as ligas metálicas mais comuns, assim como dos materiais especiais mais utilizados
na indústria química.
Identificar, no conjunto das ligas metálicas, a que mais se coaduna com as características de
uma aplicação em vista.
Compreender a relação custo/ tempo de utilização.
Identificar situações de excepção influentes na sua aplicação.
3. Âmbito dos Conteúdos
Metais de base e elementos de adição.
Classificação e obtenção de ligas. Tipos de aços.
Influência dos elementos de ligação. Ligas compostas. Super-ligas.
Materiais refractários.
Materiais sintetizados.
Tratamentos de superfície e térmicos.
Campos de aplicação e Normas de fabrico.
4. Bibliografia / Outros Recurso
Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (s/d), Metales. Madrid: Ed. Centro Nacional de
Investigaciones Metalúrgicas del Consejo Superior de Investigaciones Científicas.
Outros recursos:
Stahlschlussel – Chave dos Aços.
26
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 20
Comportamento dos Materiais
Duração de Referência: 35
horas
1. Apresentação
Módulo de natureza teórica. Contempla a visualização, se possível em unidades fabris, do
comportamento dos materiais estudados, em serviço, assim como do estudo das causas mais
comuns que influenciam o comportamento dos materiais usados na indústria química, quer em
equipamentos estáticos quer em equipamentos dinâmicos.
2. Objectivos de Aprendizagem
Compreender o comportamento dos diversos materiais quando sujeitos aos diferentes tipos de
condições de funcionamento.
Identificar as razões da falha/ambiente de trabalho/condições anormais de funcionamento.
3. Âmbito dos Conteúdos
Tipos de deterioração.
Formas, tipos, consequências e factores de corrosão.
Estudo de casos históricos: Detecção, Extensão e Intervenção.
Selecção de materiais.
Controlo da deterioração: taxas e monitorização da corrosão.
Técnicas e ensaios laboratoriais.
4. Bibliografia / Outros Recurso
FONTANA; GREEN (s/d), Corrosion Engineering
SHREIR (s/d), Corrosion (Metal/Environment; Reactions; Control)
Tableaux de corrosion. Ed. Avesta.
27
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 21
Protecção de Materiais
Duração de Referência: 25
horas
1. Apresentação
Módulo de natureza teórica. Contempla a visualização, se possível em unidades fabris, das
diferentes técnicas usadas, em serviço, para a preservação dos materiais estudados.
2. Objectivos de Aprendizagem
Conhecer os diversos tipos de protecção, mais comuns, dos materiais usados na indústria
química;
Distinguir as razões da aplicação específica de uma dada protecção;
Compreender as razões de falha tendo em conta custo e tempo de duração da protecção
utilizada.
3. Âmbito dos Conteúdos
Acções preventivas: tipos de protecção.
Revestimentos metálicos: Chapeamento; Electrodeposição; Metalização; Soldadura; Antifricção.
Revestimentos não metálicos: Plásticos; Elastómeros; Cerâmicos; Atmosfera controlada.
4. Bibliografia / Outros Recurso
SHREIR (s/d), Corrosion (Metal/Environment; Reactions; Control)
Outros recursos:
Documentação de equipamentos (pesquisa via Internet).
28
Programa de Tecnologia Química
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL / TÉCNICO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO 22
Pintura Industrial
Duração de Referência: 25
horas
1. Apresentação
Módulo de natureza teórica. Contempla o acompanhamento das fases de aplicação de uma
protecção por pintura em estaleiro e numa unidade fabril em laboração.
2. Objectivos de Aprendizagem
Conhecer os tipos mais comuns de protecção por pintura das estruturas metálicas e não
metálicas dos equipamentos utilizados na indústria química.
Compreender as causas que contribuem habitualmente para a falha de um processo de
aplicação de pintura.
Descrever o esquema de pintura, tendo em conta os regimes de trabalho contínuo em
instalações fabris.
3. Âmbito dos Conteúdos
Preparação de superfícies.
Tipos de tintas.
Esquemas de pintura
Esquema de pintura e suas inibições;
Controlo do esquema de pintura.
4. Bibliografia / Outros Recurso
Norsok Standard - Surface Preparation and Protective Coating
Centro de Investigación y Desarrollo en Tecnología de Pinturas (s/d), Pinturas. La Plata (Argentina):
Ed. Centro de Investigación y Desarrollo en Tecnología de Pinturas,
Outros recursos:
Documentação de equipamentos (pesquisa via Internet).
29