Disciplina
Processos de Engenharia Química e Biológica
Área
Área Científica de Engenharia de Processos e Projecto > Engenharia de Processos e Sistemas Químicos
Activa nos planos curriculares
MEGE > MEGE > 2º Ciclo > Formação em Eficiência Energética > Harmonização de Competências para Eficiência Energética > Opção > Processos de Engenharia Química e Biológica
MEQ 2006 > MEQ 2006 > 1º Ciclo > Ciências de Engenharia > Processos de Engenharia Química e Biológica
MEBiol 2006 > MEBiol 2006 > 1º Ciclo > Ciências de Engenharia > Processos de Engenharia Química e Biológica
Nível
Dois testes ou um exame final
Tipo
Não Estruturante
Regime
Semestral
Carga Horária
1º Semestre
4.5 h/semana
63.0 h/semestre
Objectivos
Desenvolver a capacidade em interpretar as sequências de operações de um processo químico/biológico, em termos de reacção e de processos de separação, segundo diagramas de blocos ou de fluxo simples com e sem reciclagens, purga e by-pass. Realizar balanços de massa a processos com e sem reacção e com operações de separação (sólido-líquido, líquido-líquido e líquido-vapor) incluindo reciclagem, purga e by-pass de correntes), de modo a conhecer os fluxos de matéria (totais e por componente) que circulam no processo. Análise dos graus de liberdade de algumas operações. Estabelecer, face à produção pretendida para um dado processo químico/biológico, o consumo de matérias-primas, quantificando os sub-produtos e impurezas descarregados, o rendimento do processo e o grau de pureza do produto final obtido.
Programa
1. Introdução à Engenharia de Processos Definição de processo químico/biológico. Balanços de massa em estado estacionário. Variáveis do processo. Base de cálculo. Análise dos graus de liberdade. 2. Balanços de Massa a Processos sem Reacção Processos mecânicos e de separação sólido-líquido: decantadores, filtros e centrífugas. Operações de cristalização e precipitação (solubilidades). Lavagem de sólidos num andar (a). Desintegração celular e processos de membranas (a). Processos com gases e vapores. 3. Balanços de Massa a Processos com Reacção Reacção principal, reagente limitante e reagente(s) em excesso. Noções de percentagem de excesso, conversão, rendimento e selectividade. Rendimento do processo; rendimento de formação de biomassa (a). Reacções de combustão: Análise de Orsat. Balanços às espécies atómicas. 4. Balanços de Massa a Processos com By-pass, Reciclagem e Purga Processos sem e com reacção. Balanços globais e rendimento global do processo. 5. Balanços de Massa a Processos envolvendo Equilíbrio Líquido/Vapor Introdução ao equilíbrio líquido-vapor (leis de Raoult e de Henry). Processos com soluções ideais, não ideais e líquidos imiscíveis. 6. Balanços de Massa a Processos com Operações de Extracção Líquido/Líquido (ELL) Introdução à extracção líquido/líquido. Operações de ELL em andares discretos de equilíbrio: solventes de extracção imiscíveis ou parcialmente miscíveis (coeficiente de partição, diagramas ternários). Sistemas de duas fases aquosas imiscíveis ou parcialmente miscíveis (a). 7. Balanços de Massa a Processos com Operações de Extracção Sólido/Líquido (ESL) (b) Introdução à extracção sólido/líquido. Operações de ESL sem reacção química em andares discretos: adição fresca de solvente e contra-corrente. (a) MEBiol (b) MEQ
Metodologia de avaliação
Dois testes ou um exame final
Pré-requisitos
Componente Laboratorial
Princípios Éticos
Componente de Programação e Computação
Componente de Competências Transversais
Bibliografia
Principal
Elementary Principles of Chemical Processes
3rd ed., John Wiley & Sons, N.Y.
Processos de Engenharia Química – Manual de apoio: Teoria e Problemas
Maria de Fátima Farelo, Maria de Lurdes Serrano
AEIST (recomendado para o MEQ)
Processos de Engenharia Química e Biológica – Problemas resolvidos e propostos
Bioprocess Engineering Principles
2ª edição, Academic Press, New York (recomendado para o MEBiol)
Secundária
Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering
6th edition, Prentice Hall PTR, New Jersey
Perry´s Chemical Engineers' Handbook
Editores: R. H. Perry e D. W. Green 8ª edição, McGraw-Hill, Inc., N.Y.
8ª edição, McGraw-Hill, Inc., N.Y.
Chemical Process Principles, Vol. I
O. A. Hougen, K. M. Watson, R. A. Ragatz
2nd ed.,J. Wiley & Sons, Inc., N.Y. (recomendado para o MEQ)
Engenharia de Processos de Separação
IST Press (recomendado para o MEBiol)