Estratégia do Processo Químico

Código:

EQ409

Sigla:

EPQ

Ocorrência: 2003/2004 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Química e Biológica
Curso/CE Responsável:	Engenharia Química

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
LEQ	47	Plano Oficial EQ a partir 2003	4	3,5	5	-
		Plano para Bachareis EQ a partir de 1996	2	3,5	5	-

Língua de trabalho

Português

Objetivos

A disciplina tem como objectivo dar aos estudantes conhecimentos teóricos e práticos para simulação e optimização de processos químicos:
Fornecer uma metodologia de ataque para problemas de engenharia de processo, através da selecção de alternativas com base em critérios apropriados. Espera-se que os alunos fiquem aptos a estabelecer circuitos de informação de sistemas de larga escala, a formular funções objectivo apropriadas e a encontrar soluções optimizadas para o processo químico.

Programa

Estrutura geral.
Análise de sensibilidade.

Decomposição de sistemas e graus de liberdade locais.
Diagramas de informação e de processamento de matéria.
Algoritmo de Lee, Christensen e Rudd.
Graus de liberdade globais.
Reciclos persistentes.
Algoritmo MxMSGA.

Condição necessária de estacionaridade e necessária e suficiente de mínimo local.
Restrições de igualdade - método de Lagrange.
Restrições de desigualdade - condições de KKT para mínimos locais.
Condição necessária e suficiente de mínimo global. Regiões convexas vs. funções convexas.

Métodos intervalares e pontuais.

Procura unidireccional e formulação da função de recorrencia.
Métodos de gradiente.
Aproximações para escolha do passo óptimo.
Algoritmo de Newton-Raphson.
Extensão de Marcquart.
Aproximações ao Hessiano.
Inclusão de restrições.
Problema dos mínimos locais e de plausibilidade.

GAMS e Excel

Problema dos transportes e alocação de recursos.
Algoritmo Simplex.
Método geométrico.
Método algébrico.
Dualidade como método de decisão na alocação e obtenção de recursos.

Bibliografia Principal

T.F. Edgar, D.M. Himmelblau, L.S. Lasdon, Optimization of Chemical Processes, McGraw-Hill, 2ª edição, 2001.
Problemas de Optimização Não-linear (para resolução em computador), Romualdo L.R. Salcedo, FEUP edições, 2001.
Numerical Recipes in Fortran 77, The art of scientific computing, W.T. Press, S.A. Teukolsky, W.T. Vetterling e B.P. Flannery, Cambridge Un. Press, 1992.

Bibliografia Complementar

D.F. Rudd e C.C. Watson, Strategy of Process Engineering, Wiley Int., 1968, Wiley Int., 1968
Flystra, D., L. Lasdon, J. Watson e A. Warren, Design and use of the Microsoft excel solver, Interfaces, 28(5), 29-55, 1998
Salcedo, R. e R. Lima, On the optimum choice of decision variables for equation-oriented global optimization, IE&CR, 38, 4742-2758, 1999

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

AulaExposições teóricas e aulas teórico-práticas de exposição e discussão dos tópicos. Utilização de pacotes de programas para o ensino da optimização.

Software

GAMS Microsoft Excel (c/solver)

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Obtenção de frequência

Cumulativamente frequência das aulas nos termos legais e classificação de frequência (CF) igual ou superior a 10/20.

Fórmula de cálculo da classificação final

CF = 0,80 * CTG + 0,20 * OP
CLASS_FINAL = 0,40 * CF + 0,60 * EFEI

Melhoria de classificação

Prova global, individual, semelhante em estrutura, mas não em conteúdo, ao exame final escrito individual.

Observações

Não havendo precedências no curso, faz-se notar que esta é uma disciplina que pressupõe conhecimentos sólidos das disciplinas de Álgebra e IEQ.