Processos Separação I

Código:

EQ0082

Sigla:

PS I

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

Ocorrência: 2011/2012 - 1S

Ativa?	Sim
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	111	Plano de estudos oficial	3	-	7	63	189

Língua de trabalho

Português

Objetivos

O principal objetivo desta unidade curricular é ilustrar a importância das operações de separação / purificação na viabilidade técnica e económica dos processos das indústrias química e afins, fornecendo aos estudantes os conhecimentos necessários para a seleção, análise e projeto de alguns dos processos de separação mais comuns nestas indústrias, nomeadamente: extração com solventes, destilação e evaporação.
Nesta unidade curricular os estudantes devem obter as seguintes competências:
- Identificar os princípios básicos que regem as diferentes classes de processos de separação;
- Escolher o(s) processo(s) mais adequado(s) para realizar uma separação /purificação especificada;
- Fazer o projeto aproximado de unidades de extração, destilação e evaporação, e identificar a influência das condições operatórias na separação final.

Programa

INTRODUÇÃO: Caracterização e classificação dos processos de separação. Identificação dos principais agentes de separação. Noção de recuperação e pureza. Critérios gerais para a seleção de processos de separação.
EXTRAÇÃO COM SOLVENTES: Importância dos processos de separação por solventes. Processos de extração líquido-líquido e sólido-líquido. Breve revisão da descrição do equilíbrio líquido-líquido e sólido-líquido. Extração num andar de equilíbrio e em unidades de andares múltiplos a operar em fluxo cruzado e em contracorrente. Estudo da influência das diferentes variáveis operatórias na separação obtida recorrendo a métodos gráficos e algébricos. Breve referência aos processos de extração supercrítica e extração em duas fases aquosas. Referência ao uso de líquidos iónicos como solventes de extração.
DESTILAÇÃO BINÁRIA: A importância da destilação na indústria química e afins. Breve revisão da descrição do equilíbrio líquido-vapor e do projeto de câmaras de vaporização. Projeto de colunas de destilação convencionais e complexas pelo método de McCabe-Thiele. Noção de eficiência global, de andar e pontual para a descrição de processos de separação. Aplicação da eficiência de Murphree ao cálculo de colunas de destilação.
DESTILAÇÃO MULTICOMPONENTE: Distinção entre métodos de projeto e de simulação. Métodos de projeto aproximados e rigorosos. Projeto de colunas de destilação multicomponente pelo método aproximado de Fenske - Underwood - Gilliland - Kirkbride. As equações MESH para o projeto e simulação de colunas de destilação. Breve referência aos processos de destilação extrativa, azeotrópica e reactiva.
DESTILAÇÃO SEMICONTÍNUA: Vantagens e desvantagens da destilação semicontínua relativamente à destilação contínua. Análise dos processos de destilação simples (Rayleigh) e destilação a refluxo constante e a composição constante.
EVAPORAÇÃO: Tipos de evaporadores e suas aplicações. Economia a capacidade de um sistema de evaporadores. Cálculo da temperatura de ebulição de soluções líquidas. Análise de um evaporador de efeito simples. Projeto de evaporadores de efeitos múltiplos a operar em contracorrente e em cocorrente.

Bibliografia Obrigatória

Domingos Barbosa; Apontamentos de Processos de Separação - I
Edmundo Gomes de Azevedo e Ana Maria Alves; Engenharia de processos de separação. ISBN: 978-972-8469-80-1
J.D. Seader, Ernest J. Henley; Separation process principles. ISBN: 0-471-46480-5

Bibliografia Complementar

Stanley M. Walas; Chemical process equipment. ISBN: 0-7506-9385-1
Warren L. McCabe, Julian C. Smith, Peter Harriott; Unit operations of Chemical Engineering. ISBN: 0-07-112738-0

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas de exposição da matéria com recurso a diferentes meios audiovisuais e resolução de problemas exemplificativos da aplicação dos conceitos lecionados.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	63,00
1ª Frequência	Exame	1,00		2011-10-18
2ª Frequência	Exame	1,00		2011-11-29
Exame Final	Exame	3,00
Exame de recurso	Exame	3,00
	Total:	-	0,00

Componentes de Ocupação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Data Conclusão
Estudo	Estudo autónomo	118
	Total:	118,00

Obtenção de frequência

Não exceder o número limite de faltas previsto no artigo 4º das Normas Gerais de Avaliação da FEUP.

Fórmula de cálculo da classificação final

Os estudantes poderão optar por realizarem a componente de avaliação distribuída ou submeterem-se apenas a exame final. Se o estudante optar por realizar a componente de avaliação distribuída a classificação final (CF) é calculada através das seguintes expressões:

CF = 0,7xEF + 0,3xAD se EF > 8,0
CF = EF se EF < 8,0

se optar por realizar apenas o exame final, a classificação será:

CF = EF

em que

CF - classificação final
EF - classificação do exame final
AD- classificação da avaliação distribuída

Provas e trabalhos especiais

A avaliação distribuída consiste na realização de duas frequências de 60 minutos.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Por exame final.

Melhoria de classificação

A melhoria de classificação será feita por exame final, não havendo realização de provas para melhoria da classificação relativa à componente de avaliação distribuída.