Elementos de Engenharia Química I

Código:

EQ0060

Sigla:

EEQ I

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências Tecnológicas (Engenharia Química)

Ocorrência: 2011/2012 - 1S

Ativa?	Sim
Página e-learning:	http://moodle.fe.up.pt/
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Química
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Química

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEQ	102	Plano de estudos oficial	1	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

A Engenharia Química é o projeto, construção e operação de Processos Químicos. Um Processo Químico é um conjunto de transformações físicas e/ou químicas que ocorrem em Unidades Processuais numa sequência bem definida. Pode considerar-se que o desenvolvimento de um processo químico se concretiza em duas fases: Síntese (que define o diagrama processual) e Análise (a avaliação quantitativa do processo). Balanço Material é a primeira etapa da fase de Análise de processos químicos.
OBJETIVOS:
- Identificar as operações unitárias que integram um processo químico e compreender os princípios fundamentais em que se baseiam;
- Compreender o funcionamento das principais peças de equipamento industrial;
- Distinguir entre síntese e análise de um processo químico;
- Fazer a contabilização de variáveis e equações do problema de balanço material para as diferentes unidades processuais;
- Resolver problemas de balanço material a processos químicos (compostos por um conjunto de unidades processuais e envolvendo reação química, separações, reciclagem e purga).
CONHECIMENTOS ANTERIORES:
Elementos de Állgebra (sobre sistemas de equações), métodos numéricos (em particular, a resolução e equações e sistemas de equações não-lineares) e alguma prática de folhas de cálculo computacionais;
COMPONENTES CIENTÍFICA/TECNOLÓGICA:
Componente científica (que fundamenta e desenvolve bases científicas): 20%;
Componente tecnológica (aplicada ao projeto e operação de processos): 80%.
RESULTADOS DE APRENDIZAGEM:
Depois desta unidade curricular, o estudante será capaz de:
- Compreender os princípios gerais que regem Processos Químicos;
- Compreender e interpretar Diagramas Processuais;
- Compreender os princípios de funcionamento das Unidades Processuais mais importantes em Processos Químicos;
- Formular o problema de Balanço Material a unidades processuais e a sistemas de unidades processuais em termos de sistemas de equações não-linear (contabilização de variáveis, equações e variáveis de projecto);
- Implementar a estratégia de resolução designada de Aproximação Modular;
- Utilizar de folhas de cálculo computacional para resolver problemas de balanço material a sistemas de unidades processuais.

Programa

I. Introdução: Definições. A Engenharia Química, o Processo Químico, Operações Unitárias e Unidades Processuais. Exemplos de unidades processuais. Síntese e Análise de processos químicos. Diagrama processual ou flowsheet.
II. Processos Químicos: Exemplos de processos químicos (a produção de álcool industrial; a dessalinização da água do mar);
III. Síntese de Processos Químicos: A fase da Síntese de processos químicos exemplificada pela resolução de um problema concreto;
IV. Balanços Materiais a Unidades Processuais (na ausência de reacção química): contabilização de variáveis e equações e identificação das variáveis de projecto. Balanços materiais a unidades de separação envolvendo equilíbrio de fases: Separação líquido-vapor, líquido-líquido e sólido-líquido.
V. Balanços Materiais a Processos com Reação Química: Estequiometria. Conversão de um reagente e Avanço de reações químicas. Equações de balanço material independentes. Situações envolvendo equilíbrio químico e estequiometria indeterminada.
VI. Balanços Materiais a Sistemas de Unidades Processuais: Processos envolvendo Reciclagem e Purga. A Abordagem Modular como estratégia de resolução de balanços materiais a sistemas de unidades processuais.

Bibliografia Obrigatória

João C. Bastos; Elementos de Engenharia Química I, Apontamentos das aulas, 2011

Bibliografia Complementar

Himmelblau, David Mautner 1923-; Engenharia química. ISBN: 85-216-1502-7
Myers, Alan L.; Introduction to Chemical Engineering and Computer Calculations. ISBN: 0-13-479238-6
Felder, Richard M.; Elementary principles of chemical processes. ISBN: 0-471-53478-1

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

1) Aulas teórico-práticas de exposição da matéria;
2) Aulas de resolução de problemas;
3) Visitas de estudo a unidades industriais.

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia química

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	72,00
Miniteste	Exame	2,00
	Total:	-	0,00

Componentes de Ocupação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Data Conclusão
Estudo continuado	Estudo autónomo	60
Estudo para exame	Estudo autónomo	28
	Total:	88,00

Obtenção de frequência

1) Não exceder o número limite de faltas previsto no artigo 4º das Normas Gerais de Avaliação da FEUP;
2) Participar em pelo menos uma das visitas de estudo programadas.
3) Ter nota positiva no trabalho de grupo.

Os estudantes que tenham frequência de anos anteriores estão dispensados da participação nas visitas de estudo.

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final (CF) é calculada pela fórmula:

CF = 0.35 NF + 0.65 NE se NF > NE
CF = NE se NF < NE
(NF - é a nota da frequência e NE a nota de exame)

A nota de frequência é determinada por:
NF = (MT + TG)/2
em que:
MT - é a nota do mini-teste (a realizar aproximadamente, a 3/4 do semestre)
TG - é a nota do trabalho de grupo (a realizar na parte final do semestre);

Para acesso a exame é necessário que TG => 10.

Provas e trabalhos especiais

Não aplicável.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Por exame.

Melhoria de classificação

Por exame.