Processos de Separação

Código:

EBE0130

Sigla:

PSEP

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Engenharia Biológica

Ocorrência: 2009/2010 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Química
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Bioengenharia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIB	9	Plano de estudos oficial	3	-	6	80	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

O principal objectivo desta unidade curricular é ilustrar a importância das operações de separação / purificação na viabilidade tecnológica e económica dos processos das indústrias química, biológica e afins, fornecendo aos estudantes os conhecimentos necessários para a selecção, análise e projecto de alguns dos processos de separação mais comuns nestas indústrias.
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 projecto aproximado do equipamento de separação, e analisar 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 selecção de processos de separação.
EXTRACÇÃO COM SOLVENTES: Importância dos processos de separação por solventes. Processos de extracção líquido-líquido e sólido-líquido. Descrição de equilíbrio líquido-líquido e sólido-líquido. Extracção em um andar de equilíbrio e em unidades com vários andares de equilíbrio 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 extracção supercrítica e extracção em duas fases aquosas.
DESTILAÇÃO: A importância da destilação na indústria química, biológica e afins. Projecto de câmaras de vaporização. Descrição de equilíbrio líquido-vapor. Destilação binária: método de McCabe-Thiele aplicado a colunas de destilação convencionais e a colunas com alimentações múltiplas e vários produtos laterais. Destilação multicomponente: método aproximado de Fenske - Underwood - Gilliland - Kirkbride. Noção de eficiência global. Projecto de colunas de pratos e colunas de enchimento.
ABSORÇÃO DE GASES: Solubilidade de gases em líquidos. Projecto de colunas de absorção para soluções diluídas: equação de Kremser. Projecto geral de colunas de contacto contínuo: noção de altura e número de unidades de transferência.
SECAGEM E HUMIDIFICAÇÃO: Tipos de secadores e suas aplicações. Noção de humidade absoluta, humidade relativa, temperatura de saturação adiabática, e temperatura de bolbo húmido. Uso do diagrama psicométrico. Leis de velocidade de secagem. Projecto de secadores. Breve referência ao processo de liofilização.
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. Projecto de evaporadores de efeitos múltiplos a operar em contracorrente e em cocorrente.
CRISTALIZAÇÃO: Tipos de cristalizadores e sua aplicação. Introdução às teorias de nucleação. Estudo do crescimento de cristais simples e da distribuição de tamanhos de cristais. Balanço de material a cristalizadores.

Bibliografia Obrigatória

Edmundo Gomes de Azevedo e Ana Maria Alves; Engenharia de processos de separação. ISBN: 978-972-8469-80-1

Bibliografia Complementar

Geankoplis, Christie J.; Transport processes and unit operations. ISBN: 0-13-045253-X
Warren L. McCabe, Julian C. Smith, Peter Harriott; Unit operations of Chemical Engineering. ISBN: 0-07-112738-0
J.D. Seader, Ernest J. Henley; Separation process principles. ISBN: 0-471-58626-9

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 leccionados.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	64,00
Trabalhos de casa	Teste	10,00
	Total:	-	0,00

Obtenção de frequência

Não exceder o número limite de faltas previsto no artigo 4º das Normas Gerais de Avaliação da FEUP e obter uma classificação superior a 8,0 valores na avaliação distribuída.

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final (CF) é calculada através das seguintes equações:

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

em que
CF - classificação final
EF - classificação no exame final
AD- classificação obtida na avaliação distribuída (que terá que ser superior a 8,0)

Provas e trabalhos especiais

A avaliação distribuída consiste na realização de trabalhos de casa (individuais ou em grupos de dois estudantes).

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Por exame.

Melhoria de classificação

Por exame.