Instrumentação de
Sistemas - INS
Prof. Cesar da Costa
3.a Aula – Processos Industriais
Um processo industrial pode envolver uma operação
mecânica, um circuito elétrico, uma reação química ou uma
combinação desses .

 Sob o ponto de vista do tempo e do tipo de operação
envolvido, um processo industrial pode ser classificado em:
• Processo contínuo;
• Processo em batelada;
• Processo discreto.
Processo Contínuo
Um processo industrial é contínuo quando a matéria prima
entra num lado do sistema e o produto final sai do outro,
contínuamente.

 Neste processo o termo contínuo significa um período de
tempo relativamente longo, medido em horas, em dias e até
em meses dependendo do processo.
Processo Contínuo
 As
indústrias petroquímicas, cimenteiras, siderurgicas, papel
e celulose são exemplos de processos contínuos.
 As paradas totais dos processos contínuos se realizam em
intervalos de um ano ou mais.
Processo Contínuo
Um processo contínuo pode levar até vários dias para
entrar em regime estável e permanente de produção.

Matéria prima
Produto final
Processo Contínuo
Exemplo de Industria com Processo Contínuo
Refinaria de Petróleo
Exemplo de Industria com Processo Contínuo
Fabricação de Cimento
Exemplo de Industria com Processo Contínuo
Industria Química
Exemplo de Industria com Processo Contínuo
Processo Contínuo

As seguintes empresas possuem processos contínuos:
• CVRD;
• USIMINAS;
• Suzano;
• Votorantim;
• Ultrafertil;
• Citrosuco;
• Petrobras;
• CSN;
• etc.
Processo em Batelada
No processo em batelada, uma dada quantidade de
material é processada através de passos unitários, cada passo
sendo completado antes de passar para o seguinte.

 A entrada do processo em batelada
quantidades discretas de modo descontínuo.
é
feita
por
Processo em Batelada
O
processo é alimentado, a operação é executada, o
produto é descarregado e reinicia-se outro ciclo.
 Cada operação do processo em batelada pode ser
considerada como um processo contínuo, porém o tempo
envolvido é relativamente pequeno, medido em minutos ou
horas.
Características de um Processo em Batelada
 Uma
batelada tem características específicas, tais como seu
tamanho,
peso,
cor,
matérias
primas,
aditivos,
catalisadores,etc.
 A informação, tal como a condição sob a qual a batelada foi
produzida, ou o equipamento da planta industrial usado para
produzi-la, pode ser necessária para determinar as
propriedades do produto ou satisfazer as exigências legais.
Processo em Batelada
 As
indústrias de bebidas, alimentícias, farmacêuticas e
cosméticos, são alguns exemplos de processos em bateladas.
 Como a maioria dos problemas de controle ocorre durante
os transientes da partida, o processo tipo batelada é mais
difícil de ser controlado, pois ele realiza muitas partidas e fica
parado durante intervalos de tempo.
Exemplo de Processo em Batelada
Industria Alimentícia
Processo em Batelada

As seguintes empresas possuem processos em bateladas:
• Brahma;
• Kaiser;
• Skincariol;
• Nestlé;
• Avon;
• Natura;
• Garoto;
• etc.
Processo Discreto
No processo discreto, cada item a ser fabricado é
processado em uma etapa, como um item separado e
individual.

 As montadoras de automóveis, fábricas de auto peças e
industrias eletro-eletrônicas são exemplos de processos
discretos.
 Neste tipo de processo, atualmente, usam-se células de
manufatura com robos, máquinas de comando numérico
computadorizado (CNC) para executar certas operações
repetitivas .
Processo Discreto
Exemplo de processo discreto – Célula de Manufatura
Processo Discreto
Exemplo de processo discreto – Célula de Manufatura
Processo Discreto
Exemplo de processo discreto – Célula de Manufatura
Processo Discreto

As seguintes empresas possuem processos discretos:
• Volkswagen;
• Fiat;
• GM;
• Ford;
• Renault;
• Citroen;
• Bosch;
• Metaltex;
• WEG;
Processos Industriais
Para todos processos industriais, aplicam-se
certos
princípios universais de medição e controle, por meio de
equipamentos e técnicas que podem ser muito diferentes.

 Este curso focaliza a instrumentação usada na industria,
principalmente na industria de processo contínuo e batelada,
que incluem a química, petroquímica, siderurgia, mineração,
alimentícia e farmacêutica.
Processo de Fabricação de Cerveja
Etapas do Processo de Fabricação de Cerveja
1)Recebimento e Armazenagem do Malte : Em
grandes empresas o malte é recebido à granel a partir
de caminhões (1) e armazenado em silos (2).
2)Moagem do Malte : No início da produção o malte é
enviado até moinhos(3) que possuem como função
promover um corte na casca e então liberar o material
amiláceo (amido) para o processo. Outra função da
moagem é também promover a diminuição do tamanho
de partícula do amido de modo a aumentar sua área
superficial que futuramente vai ocasionar um aumento
na velocidade de hidrólise do amido.
Etapas do Processo de Fabricação de Cerveja
•
Recebimento e Armazenagem do Malte (1) e (2).
•
Moagem do Malte (3).
Etapas do Processo de Fabricação de Cerveja
3)Mosturação : Após ser moído o malte é enviado até os
tanques de mostura (4). Nessa etapa o malte moído é
misturado com água e submetido a aquecimento. As
enzimas contidas no malte são liberadas para o meio e sob
ação de calor são ativadas pra promover a hidrólise catalítica
do amido. O aquecimento não costuma ultrapassar
temperaturas de 72 graus C pois as enzimas são inativadas
em temperaturas acima desses valores.
Etapas do Processo de Fabricação de Cerveja
4)Filtração: A mistura obtida, também chamada de mostura,
atravessa um sistema de filtros (5) que tem por função
separar a casca da mistura. Na torta formada ainda existem
frações de açucares que poderão ser utilizados na
fermentação. Dessa forma, uma operação bastante útil é
lavar a torta com água aquecida com o objetivo de
solubilizar o açúcar existente na torta. Após filtrada, a
mostura passa a denominar-se mosto.
Etapas do Processo de Fabricação de Cerveja
•
Mosturação (4).
•
Filtração (5).
Etapas do Processo de Fabricação de Cerveja
5)
Fervura : Em seguida o mosto é adicionado a um tanque
(7) onde recebe a adição de lúpulo (6). A mistura é fervida
por volta de 30 min. Durante esse intervalo, ocorre a
extração e isomerização de alguns óleos essenciais extraídos
do lúpulo.
6) Resfriamento : Terminada a fervura, a mosto fervido
acrescido de lúpulo é resfriado por trocadores de calor, com
o objetivo de receber a levedura (8) que irá promover a
fermentação.
Etapas do Processo de Fabricação de Cerveja
•
Fervura (7) e adição de lúpulo (6).
•
Resfriamento (8).
Etapas do Processo de Fabricação de Cerveja
7)Fermentação : Nessa fase, as leveduras irão consumir os
açúcares fermentiscíveis, se reproduzir e além disso irão
produzir álcool e dióxido de carbono e alguns éteres, ácidos
e álcoois superiores, que irão transmitir propriedades
organolépticas à cerveja. A fermentação ocorre em tanques
fechados, revestidos por uma camisa externa que permite a
passagem de fluído refrigerante (amônia ou etileno glicol)
para manter o sistema na temperatura desejada de filtração
que pode variar de 10 a 25 graus C de modo geral.
Etapas do Processo de Fabricação de Cerveja
O tipo de Fermentação dependerá da levedura utilizada, de
forma que podemos encontrar: :
- Cerveja de Alta Fermentação - Levedura : Saccharomyces
Cerevisiae;
- Cerveja de Baixa Fermentação - Levedura : Saccharomyces
Uvarum;
Na alta fermentação, as leveduras tendem a se situar nas
partes superiores do fermentador e na baixa fermentação,
nas partes inferiores.
Etapas do Processo de Fabricação de Cerveja
•
Fermentação (9)
Etapas do Processo de Fabricação de Cerveja
8)Maturação : Terminada a fermentação, a cerveja obtida do
fermentador (cerveja verde) é enviada aos tanques de
maturação (10) onde é mantida por períodos variáveis a
temperaturas de aproximadamente 0 graus C. Essa fase é
importante pois ocorre a sedimentação de algumas
partículas em suspensão e também desencadeiam algumas
reações de esterificação que irão produzir alguns
aromatizantes essenciais para a cerveja.
Etapas do Processo de Fabricação de Cerveja
9)Segunda Filtração : Nessa nova filtração (12), é acrescido
terra diatomácea (11) a cerveja madura, com o objetivo de
remover as partículas em suspensão e também absorver
certas substâncias que conferem cor desagradável para a
cerveja.
Etapas do Processo de Fabricação de Cerveja
•
Maturação (10).
•
Segunda Filtração (12) e adição de terra diatomácea (11).
Etapas do Processo de Fabricação de Cerveja
10) Acabamento : Após a segunda filtração, a cerveja passa por uma fase de
acabamento (13) onde irá receber dióxido de carbono (que após ser obtido da
fermentação é armazenado), e também outras substâncias que irão garantir a
qualidade da cerveja e aumentar seu tempo de prateleira, como estabilizantes e
antioxidantes.
11) Engarrafamento : A cerveja acabada (14) é enviada para a engarrafadora (16)
que recebe as garrafas limpas (15) com solução de hidróxido de sódio;
Etapas do Processo de Fabricação de Cerveja
•
Acabamento (13) e (14).
•
Engarrafamento (15) e (16).
Etapas do Processo de Fabricação de Cerveja
Pasteurização : A cerveja engarrafada antes de ser
pasteurizada recebe a denominação Chopp. Após ser
pasteurizada ela passa a denominar-se cerveja.
O objetivo da pasteurização (17) é eliminar alguns
microorganismos que irão prejudicar as características originais
da cerveja. Assim, a pasteurização costuma ser realizada a
temperaturas por volta de 70 graus C, de modo que essa seja
a temperatura letal dos microorganismos em questão.
Etapas do Processo de Fabricação de Cerveja
Quando a cerveja é engarrafada antes da pasteurização, esse
processo é conduzido em câmaras onde a cerveja recebe jatos
de vapor e em seguida é refrigerada com jatos de água fria.
Caso a pasteurização ocorra antes do engarrafamento, a
cerveja é pasteurizada através de sua passagem por
trocadores de calor como no esquema anterior.
Processo de Pasteurização de Cerveja
• Pasteurização (17) e Paletização (18).