PLANO DE ENSINO - cceq.ufpr.br · PDF fileALLEN, Terence. Particle size measurement. 4th ed. London: Chapman & Hall, 1990. 806p., il.,grafs.,tabs. (Powder technology series). ISBN

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

SETOR DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

PLANO DE ENSINO

FICHA No 2 (variável)

Disciplina: LABORATÓRIO DE ENGENHARIA QUÍMICA I Código: TQ-026

Natureza: ( X ) obrigatória ( ) optativa Semestral ( X ) Anual ( ) Modular ( )

Pré-requisito: Co-requisito:

Modalidade: ( X ) Presencial ( ) EaD ( ) 20% EaD

C.H. Semestral Total: 45h PD: 00 LB: 45 CP: 00 ES: 00 OR: 00 C.H. Semanal: 3

EMENTA (Unidades Didáticas)

Experiências em laboratório abordando o princípio das operações unitárias aplicadas a processos de transporte e separação. Adequação e montagem dos experimentos, operação dos equipamentos, estudo da teoria relacionada, análise e interpretação dos dados coletados, sugestões para aperfeiçoamento dos equipamentos.

PROGRAMA (itens de cada unidade didática)

1) Apresentação do problema e dos dados a serem utilizados em cada experimento

2) Entender o equipamento, consultar referências bibliográficas e elaborar o pré-relatório com informações

fundamentais para a aula prática.

3) Realização dos ensaios previstos para cada uma das práticas, a saber: Sedimentação, Perda de Carga

em Colunas de Recheio, Cinética de Reação, Secagem de grãos, Filtração, Moagem e Classificação de

Sólidos e Fluidização.

4) Elaborar relatório com apresentação dos procedimentos experimentais adotados, dados obtidos,

análise dos resultados, e conclusão do estudo.

5) Defesa individual dos relatórios entregues.

OBJETIVO GERAL

- Aluno ter oportunidades para vivenciar na prática o que aprende nas aulas teóricas de outras disciplinas.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

- Aplicar fundamentos básicos

- Consultar bibliografia especializada;

- Aplicar conteúdos de outras disciplinas para solução de problemas propostos, de maneira experimental, com elaboração de relatório consubstanciado e defesa do mesmo.

PROCEDIMENTOS DIDÁTICOS

- Aulas expositivas para explicar o problema e formas de executar os experimentos.

- Aulas de acompanhamento dos ensaios pelos professores. - Avaliação sobre o relatório desenvolvido.



FORMAS DE AVALIAÇÃO

A nota total de cada prática será composta pela avaliação do relatório e pela defesa do mesmo, tendo peso 5 cada parte. Na avaliação serão julgados os seguintes itens, com os respectivos pesos: Apresentação (0,5), Fundamentação Teórica (1,0), Desenvolvimento da Prática (1,0), Enfoque Original (1,0) e Análise dos Resultados e Conclusões (1,5). A defesa será de perguntas dirigidas, e se houver necessidade de complementação da resposta por outro membro da equipe, a nota não será integral. Todos os membros da equipe terão o mesmo conceito. Todas as atividades constam do Cronograma divulgado e entregue as equipes. No final do semestre, será feita uma avaliação escrita dos tópicos abordados nas práticas. Cada aluno terá um conceito individual. A nota final será a composição da média simples das práticas, com peso 6, com a nota da prova escrita, com peso 4. Os alunos que não alcançarem a média 7,0 deverão se submeter à prova final.

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

ALLEN, Terence. Particle size measurement. 4th ed. London: Chapman & Hall, 1990. 806p.,

il.,grafs.,tabs. (Powder technology series). ISBN 041235070X (enc.). GEANKOPLIS, Christie J. Transport processes and separation process principles: (includes unit

operations). 4th ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall Professional Technical Reference, c2003. 1026 p., il. Inclui bibliografia e índice. ISBN 013101367X (enc.).

Gomide, Reynaldo, "Operações Unitárias",Vol 1: Operações com Sistemas de Sólidos Granulares, e

Vol. 3: Separações Mecânicas, S. Paulo. 1980. (GOMIDE, Reynaldo. Operações unitarias. São

Paulo: R. Gomide, 1980-1993. nv., il.) MASSARANI, Giulio. Fluidodinâmica em sistemas particulados. 2. ed. Rio de Janeiro: E-papers, 2002.

152., il. Bibliografia e índice. ISBN 85-8792232-7 : (broch.). MCCABE, Warren L. (Warren Lee); SMITH, Julian C. (Julian Cleveland); HARRIOTT, Peter. Unit

operations of chemical engineering. 7th ed. Boston: McGraw-Hill, 2005. 1140p., il. (McGraw-Hill

chemical engineering series). Inclui bibliografia e índice. ISBN 0072848235 (enc.). MANUAL de engenharia química. Robert H. Perry, Cecil H Chilton. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois,

1980. 1 v., il.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

MANUAL de engenharia quimica. Robert H Perry, Cecil Hamilton Chilton. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1986. 1v. (Varias paginacoes), il. Inclui bibliografia.

Professor da Disciplina: Prof. Carlos Alberto U. Gontarski

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Alexandre Knesebeck

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Marcelo Kaminski Lenzi

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Elaine Takeshita

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Érika de Castro Vasques

Assinatura: ______________________________________________



Professor da Disciplina: João Batista Chiocca

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Henrique José Ternes Neto

Assinatura: ______________________________________________

Chefe de Departamento: Marcos R. Mafra

Assinatura: __________________________________________

Legenda: Conforme Resolução 15/10-CEPE: PD- Padrão LB – Laboratório CP – Campo ES – Estágio OR - Orientada




Disciplina: Química Analítica Aplicada Código: TQ032 Natureza: ( ) obrigatória ( X ) optativa Semestral ( X ) Anual ( ) Modular ( )



C.H. Semestral Total: 75 horas

C.H. Anual Total: ou

C.H. Modular Total: PD: 75 LB: 04 CP: 00 ES: 00 OR: 00 C.H. Semanal: 05


Controle de qualidade na indústria química: matérias primas, produtos intermediários e produtos acabados. Análise de produtos industriais inorgânicos. Análise de produtos industriais orgânicos. Análise de produtos da indústria de alimentos. Análises aplicadas à química legal. Análise química de resíduos de substâncias orgânicas e inorgânicas. Métodos instrumentais de análise. Exame químico de substâncias tóxicas.


QUARTA 7:30 h – 12:30 h TQ032- QUÍM. ANALÍTICA APLICADA AULA

DATA

VALIDAÇÃO DE METODOLOGIA (ROSEMARY) 1ª

1ªCOMPOSIÇÃO BÁSICA (ROSEMARY) 2ª

2ªCOMPOSIÇÃO BÁSICA (ROSEMARY) 3ª

AÇÚCARES (ROSEMARY) 4ª

ÓLEOS (ROSEMARY) 5ª

DOMISSANITARIOS (ROSEMARY) 6ª

FERTILIZANTES (ROSEMARY) 7ª

PAPEL (PAULO) 8ª

ANALISE QUÍMICA DE ÁGUA (PAULO) 9ª

ANÁLISE DE BEBIDAS 10ª

TOXICOLOGIA (PAULO) 11ª

CRIMINALÍSTICA (PAULO) 12ª

EXPLOSIVOS (PAULO) 13ª

COMBUSTÍVEIS (PAULO) 14ª

VISITA TÉCNICA (PAULO) 15ª

FINAL

OBJETIVO GERAL

O aluno deverá ter critérios mínimos para aplicar a química analítica nos diferentes processos químicos da profissão de engenharia química quanto ao controle e especificações de matéria-prima, produto intermediário e acabado.

OBJETIVO ESPECÍFICO

Avaliar a qualidade química em diferentes materiais necessários e produtos obtidos para o eficiente desempenho dos processos químicos próprios da engenharia química.




A disciplina será desenvolvida mediante aulas expositivo-dialogadas quando serão apresentados os conteúdos curriculares teóricos e através de aulas práticas em laboratório. Estudo dos temas desenvolvidos, aplicações e temas relacionados através de pesquisa em artigos científicos, relatórios e normas técnicas, e livros. Serão utilizados os seguintes recursos: quadro de giz, notebook e projetor multimídia, insumos de laboratório e softwares específicos.


50% NOTA = MÉDIA DOS TESTES: Teste ao final de cada aula do conteúdo trabalhado no dia da aula.

Será descartada a menor nota para o conjunto de testes da cada um dos três professores, assim caso o aluno perca um teste não poderá repor. 50% NOTA = APRESENTAÇÃO DE ASSUNTO DE AULA: Será

realizada por dupla de alunos previamente definida, que apresentará o conteúdo de aula selecionado, das 7:30 as 8:00h, com base na referência estabelecida pelo professor.

BIBLIOGRAFIA BÁSICA (3 títulos)

MENDHAM, J.; DENNEY, R. C.; BASSET, J.; THOMAS, M.J.K.. Vogel: Análise Química

Quantitativa. 6ed. Rio de Janeiro: LTC, 2002.

SKOOG, DOUGLAS A.; WEST, DONALD M.; HOLLER, JAMES E. Fundamentals of

analytical chemistry. 7ed. Philadelphia: Saunders, 1996.

SKOOG, DOUGLAS A.; HOLLER, JAMES E.; NIEMAN, TIMOTHY A. Principles of

instrumental analysis. 5ed. Philadelphia: Saunders, 1998.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR (2 títulos)

NIELSEN, S. Food analysis laboratory manual. 3

rd Ed. New York: Plenum Publishers, 2003

HARRIS, DANIEL C..Quantitative Chemical Analysis. 4ed. New York:W.H.Freeman Company, 2010

Professor da Disciplina: Rosemary Hoffmann Ribani

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Paulo S. G. Fontoura

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________


http://www.amazon.com/s/ref=rdr_ext_aut?_encoding=UTF8&index=books&field-author=Daniel%20C.%20Harris

http://www.amazon.com/dp/1429218150/ref=rdr_ext_tmb




Disciplina: Termodinâmica Aplicada a Bioprocessos Código: TQ039

Natureza: ( ) obrigatória ( X ) optativa Semestral ( X ) Anual ( ) Modular ( )



C.H. Semestral Total: 45 horas ou


C.H. Modular Total: PD: 45 LB: 00 CP: 00 ES: 00 OR: 00 C.H. Semanal: 45 horas


Sistemas biológicos e reações de interesse industrial. Lei da conservação da massa (balanço de massa): com reação biológica, em regime estacionário e transiente. Lei da conservação da energia (balanço de energia) em sistemas com e sem reação de natureza biológica. Bioreatores.


1. Introdução. 2. Sistemas biológicos. 3. Reações biológicas e bioquímicas de interesse industrial. 4. Aplicações da Lei da conservação da massa e de energia (balanço de massa) a processos

envolvendo reações biológicas. Propriedades. 5. Bioreatores.

OBJETIVO GERAL

O estudante deverá ser capaz de analisar e desenvolver processos envolvendo reações de interesse em biotecnologia.


O estudante deverá ser capaz de realizar balanços de massa e de energia em processos biotecnológicos e analisar a viabilidade desses processos para aplicações de ordem industrial.


A disciplina será desenvolvida mediante aulas expositivo-dialogadas quando serão apresentados os conteúdos curriculares teóricos. Serão utilizados os seguintes recursos: quadro de giz, notebook e projetor multimídia e softwares específicos.



PLANO DE ENSINO FICHA N

os 2


A avaliação da disciplina se dará pela aplicação de 01 prova escrita, dois trabalhos e apresentação de 04 seminários em equipe. O peso da nota da prova será 40% e 60% para os outros trabalhos, que terão o mesmo peso relativo dentro dos 60%. Será considerado aprovado o aluno que alcançar média 7.0 pelo seguinte cálculo: Média= 0,4 * nota da prova + 0,6 * ((soma de notas de 02 trabalhos e 04 seminários)/6) (1) Ou o aluno que ficando para exame final, apresentar a Média Final igual a 50, a partir da média entre a nota do exame final e a média descrita em (1).


DORAN, P.M., Bioprocess Engineering Principles, Academic Press, 1995-2004, 439 p. SHULER, M.L., KARGI, F., Bioprocess Engineering: Basic Concepts, 2

nd Ed., Prentice Hall

International Series, 2001, 576 p. STEPHANOPOULOS, G., ARISTIDOU, A. A., NIELSEN, J., Metabolic Engineering: Principles and Methodologies, Academic Press, 1998, 725 p.


SCHMIDELL, W., LIMA, U.A., AQUARONE,E., BORZANI, W. Biotecnologia Industrial Volume 2 Engenharia Bioquímica, 2ª. Ed. Editora BLUCHER, 2001, 541 p.

Professor da Disciplina: Maria Lucia Masson

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________





Disciplina: Processos Químicos Código: TQ043

Natureza: ( X ) obrigatória ( ) optativa Semestral (X ) Anual ( ) Modular ( )



C.H. Semestral Total: 45 C.H. Anual Total: C.H. Modular Total: PD: 45 LB: 00 CP: 00 ES: 00 OR: 00 C.H. Semanal: 03


Lei da conservação da massa (balanço de massa): com e sem reação química, regime estacionário e transiente, reciclo e by-pass. Lei da conservação da energia (balanço de energia): com e sem mudança de fase, em reatores químicos, em sistemas com combustão, tipos de combustíveis e equipamentos para combustão, sistemas com mudanças de concentração.


Noções básicas sobre Processos Químicos: sistemas abertos, sistemas fechados, processos em regime contínuo, processos em regime transiente. Lei da conservação da massa, aplicação em sistemas com reação, sem reação, reciclo e by-pass. Lei da conservação de energia: balanços de energia, balanço de entropia, sistemas abertos, sistemas fechados, sistemas com mudança de fase, sistemas sem reação, sistemas com reação, sistemas com mudança de concentração. Balanços de massa e energia simultâneos. Combustíveis, reações de combustão, equipamentos para combustão (fornos, caldeiras), reações explosivas, detonação, ignição.

OBJETIVO GERAL

O aluno deverá ser capaz de realizar balanços de massa e energia em sistemas encontrados na indústria química e correlatas envolvendo princípios de Termodinâmica, Cinética, Estequiometria entre outros.


Caracterizar os sistemas propostos. Elaborar e definir as equações de balanço de massa e energia para os sistemas propostos. Aplicar os princípios a processos de combustão, processos sem reação, sistemas fechados e abertos, processos em regime permanente e transiente


A disciplina será desenvolvida mediante aulas expositivo-dialogadas quando serão apresentados os conteúdos curriculares teóricos, com aulas de aplicação dos princípios orientada pela docente responsável. Serão utilizados os seguintes recursos: quadro de giz, notebook e projetor multimídia.


A Avaliação Total será realizada mediante três provas escritas,. Cada avaliação será dada uma nota. A média final da disciplina será a média aritmética das notas das avaliações. A média para aprovação sem exame final será 7,0 e a média para aprovação com exame final será 5,0.


Richard M. Felder e Ronald W. Rousseau, Elementary Principles of Chemical Processes Princípios Elementares dos Processos Químicos. Robert H. Perry, John Howard Perry, Chemical engineers' handbook

Regina M. Murphy, Introduction to chemical processes: principles, analysis, synthesis, McGraw-Hill 2007.



Professor da Disciplina: Profa. Dra. MARIA LUCIA MASSON

Assinatura: ______________________________________________

Chefe de Departamento: Prof. MARCOS R. MAFRA

Assinatura: __________________________________________




Disciplina: Introdução à Engenharia Química Código: TQ 071-EQA


Pré-requisito: - Co-requisito: -


C.H. Semestral Total: 30 h


C.H. Modular Total: PD: 30 LB: 00 CP: 00 ES: 00 OR: 00 C.H. Semanal: 2 h


Noção de processos químicos, encadeamento de operações em processos convencionais. Balanços de massa simples em processos.


1. ENGENHARIA QUÍMICA 1.1. Campos de atuação do engenheiro químico 1.2. O curso de Engenharia Química na UFPR

2. PROBLEMAS GERAIS DE ENGENHARIA QUÍMICA 2.1. Análise dimensional 2.2. Conversão de unidades 2.3. Noção de otimização

3. INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS QUÍMICOS 3.1. Encadeamento de operações – Exemplos de processos importantes 3.2. Tipos de processos e de regimes 3.3. Apresentação e análise de processos químicos

4. PRINCIPAIS OPERAÇÕES INDUSTRIAIS 4.1. Escoamento de fluidos – Tanque de mistura 4.2. Noções sobre: Decantação – Filtração – Troca de calor – Destilação – Secagem –

Evaporação – Absorção – Cristalização – Reatores químicos 4.3. Balanço de massa simples nos equipamentos e nos processos

OBJETIVO GERAL

Conhecer as noções básicas sobre processos de Engenharia Química. OBJETIVO ESPECÍFICO

- Aprender os princípios gerais de funcionamento de alguns equipamentos industriais - Fazer o balanço de massa nesses equipamentos.


Aulas expositivas; resolução de exercícios em sala; trabalhos personalizados..




o 2 (variável)


CALENDÁRIO DATA VALOR

Trab.: resumo do livro “Vale a pena estudar EQ” (Li) 08/set 2,0

Trabalho: fluxogramas de processos químicos (Flu) 15/set 2,0

1ª. Prova (P1) 22/set 10,0

Trabalho processo químico: - definição do tema até 04/nov

- entrega (escrito e slides) 15/nov

- apresentação) (Pr) 17/nov 4,0

Lista de exercícios (LE) 24/nov 2,0

2ª. Prova (P2) 24/nov 10,0

Segunda-chamada (p/ quem perdeu alguma prova) 01/dez 10,0

Exame Final (p/ quem ficou com 4,0 < média < 7,0 ) 08/dez 10,0

Nota T = Li + Flu + Pr + LE MÉDIA = P1 + P2 + T

3

AULAS E PROVAS: 2as-feiras - 9 h 30 min às 11 h 30 min - SALA EQ 11

BIBLIOGRAFIA BÁSICA (3 títulos):

BRASIL, Nilo Índio do. Introdução à Engenharia Química. Rio de Janeiro: Interciência-Petrobrás, 1999. CREMASCO, M.A. Vale a Pena Estudar Engenharia Química. São Paulo: E. Blucher, 2005. FELDER, R.M.; ROUSSEAU, R.W. Princípios Elementares dos Processos Químicos. 3ª. ed. Rio de

Janeiro: LTC, 2005.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR (2 títulos):

BADINO JR, A. C.; CRUZ, A. J. C. Fundamentos de balanços de massa e energia: Um texto básico para análise de processos químicos. São Carlos: EdUFSCar, 2010.

HIMMELBLAU, D.H. Engenharia Química: princípios e cálculos. Prentice Hall, 2004..

Professor da Disciplina: Alberto Tadeu Martins Cardoso

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________





Disciplina: Introdução a Engenharia Química Código: TQ071 - EQB




C.H. Semestral Total: 30h C.H. Anual Total: h C.H. Modular Total: PD: 30 LB: 00 CP: 00 ES: 00 OR: 00 C.H. Semanal: 2h


Noção de processos químicos, encadeamento de operações em processos convencionais. Balanços de massa simples em processos.


1. Introdução a Engenharia Química: profissão e curso

2. Introdução a Processos Químicos:

2.1. Processos Químicos

a) Conceito de processo químico

b) Conceito de operação unitária

c) Representações Gráficas: diagrama de blocos e fluxograma 2.2. Definição de variáveis de processos:

a) Propriedades físicas: massa específica, volume molar b) Composições: mássica e molar c) Vazões: mássicas e molares d) Sistema de unidades, conversão de unidades e interpolação de dados e) Conversão entre base mássica e base molar

3. Introdução a problema em engenharia química:

a) Apresentação das operações unitárias mais comuns b) Conceito de Balanço de Massa c) Aplicação do balanço de massa em operações unitárias

OBJETIVO GERAL

1. Introduzir os graduandos a realidade da engenharia química, apresentando aspectos inerentes à profissão e o que será visito ao longo de toda a graduação; e instigar o exercício do questionamento acerca da realidade que fará parte da vida dos estudantes.


1. Apresentar o estudante ao universo da engenharia química e as oportunidades profissionais 2. Introduzir o conceito de processo químico e de operações unitárias. 3. Reconhecer as grandezas físicas presentes na engenharia química e as respectivas conversões conforme sistemas

de unidades. 4. Apresentar as diversas operações unitárias que os estudantes irão aprender ao longo do curso. 5. Introduzir as variáveis de processos químicos que serão recorrentes na vida dos estudantes. 6. Introduzir aos graduandos os conceitos de balanço de massa em sistema contínuos. 7. Desenvolver de balanço de massa em operações unitárias de misturas e de separação. 8. Apresentar diversos processos químicos onde há atuação profissional de engenheiros químicos.


A disciplina será desenvolvida mediante aulas expositivo-dialogadas, quando serão apresentados os conteúdos curriculares teóricos e através de atividades de ensino individualizado como seminários e estudos dirigidos. Serão utilizados recursos como: quadro de giz, notebook e projetor multimídia, livros e artigos.




As avaliações serão processuais e compostas por avaliações teóricas e trabalhos complementares Os trabalhos complementares consistiram em uma nota da composição da média final, consistindo em: estudos dirigidos e apresentações expositivas. Os estudos dirigidos consistiram de exercícios aplicados (referentes aos tópicos abordados) para prática e consolidação dos conceitos por parte dos alunos. Os estudos dirigidos serão desenvolvidos ao longo do semestre, em grupos ou individualizados, tendo período de acompanhamento por parte do professor e entrega programada para data seguinte ao recebimento da lista por parte dos alunos. As apresentações expositivas consistiram em seminários, em grupos, nos quais os alunos apresentaram processos químicos distintos (a escolha dos alunos), nos quais serão apresentados o processo de produção, descrição do produto e reagentes e o relato da importância das operações unitárias que constituem o processo apresentado. As avaliações teóricas consistiram em provas escritas e subjetivas, com uso de calculadora e tabelas (previamente fornecidas), com duração máxima de 120 minutos. As datas das provas são marcadas no primeiro dia de aula e só poderão ser alteradas mediante solicitação por escrito, desde que todos os alunos (100% da turma) concordem com a nova data. A nota final será obtida por meio da média aritmética das notas das provas escritas e a nota geral obtida nos trabalhos complementares realizados ao longo do semestre. Os alunos que obtiverem nota final igual ou superior a 70 serão aprovados. O aluno que não obtiver grau suficiente para passar por média (70) deverá fazer o exame final. Terão direito de fazer o exame final os alunos com grau igual ou superior a 40.


BRASIL, N. I. Introdução à Engenharia Química. Rio de Janeiro, Editora Interciência.

FELDER, R.M.; ROUSSEAU, R.W. Princípios Elementares dos Processos Químicos. Editora LTC, Rio de Janeiro.

HIMMELBLAU, D. M.; RIGGS, J. B. Engenharia Química Princípios e Cálculos. Editora LTC, Rio de Janeiro.


SHREVE, R.N.; BRINK Jr, J.A. Indústrias de Processos Químicos. Ed. Guanabara Koogan, Rio de Janeiro.

CREMASCO, M.A. Vale a Pena Estudar Engenharia Química. Editora Edgar Blucher, São Paulo.

Professor da Disciplina: Vitor Renan da Silva

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________



FICHA No 2

Disciplina: Ciência e Engenharia dos Materiais Código: TQ 072



Modalidade: (X) Presencial ( ) EaD ( ) 20% EaD

C.H. Semestral Total: 60 horas PD: 60 LB: 00 CP: 00 ES: 00 OR: 00 C.H. Semanal: 4 horas

EMENTA

Estrutura e ligações químicas. Estrutura cristalina dos sólidos. Imperfeições nos sólidos. Difusão. Propriedades mecânicas, elétricas, térmicas e eletroquímicas dos materiais. Diagramas de fases. Falhas. Transformações de fases.

PROGRAMA

Introdução: Objetivo; Os materiais na Engenharia. Ligação Atômica: Uma revisão; Modelos de átomos; Ligações químicas. Ordenação Atômica dos Materiais: Cristalinidade; Estrutura cristalina; Sistemas cristalinos; Indexação de pontos, direções e planos em cristais; Difração de R-X. Desordem atômica dos Materiais: Cristais perfeitos, imperfeitos e materiais amorfos. Defeitos na rede cristalina: pontuais, lineares, superficiais e volumétricos. Vibrações atômicas. Difusão. Propriedades Mecânicas: Propriedades vs. estrutura.; Deformação elástica. Deformação plástica; Diagrama tensão e deformação de engenharia e real; Caracterização mecânica dos materiais: limite de resistência, limite de escoamento, ductilidade; Escoamento e encruamento; Endurecimento, recuperação, recristalização e crescimento de grão; Fratura; Fadiga; Fluência. Transformações de fases. Diagramas de Fase: Definição de fase; Diagramas de fase de substâncias puras ou elementos; Diagrama isomorfo; Regra da alavanca; Diagrama eutético; Diagrama ferro-carbono. Os Materiais Metálicos: Ligas ferrosas; Ferros fundidos; Ligas não-ferrosas Os Materiais Cerâmicos: Estrutura cristalina e fases amorfas; Comportamento mecânico, elétrico e óptico. Os Materiais Poliméricos: Estrutura. Reações de Polimerização; Termoplásticos e termofixos; Aditivos; Propriedades mecânicas. Os Materiais Compósitos: Classificação; Propriedades mecânicas. ] Seleção de Materiais.

OBJETIVO GERAL

O aluno deverá ter noções dos fundamentos básicos sobre materiais.


Ter noções sobre as estruturas básicas dos materiais como: o tipo de ligação; ordenação e desordem atômica; propriedades mecânicas; materiais metálicos, cerâmicos, polímeros e compósitos. Avaliar o diagrama de fases para materiais sólidos e as transformações de fases.


A disciplina será desenvolvida mediante aulas expositivas. Serão utilizados os seguintes recursos: quadro de giz, notebook e projetor multimídia e moodle para complemento de estudo.




o 2


A nota final será a soma das duas provas e dos 10 trabalhos. Nota final = trabalho1+trabalho2+trabalho3+trabalho4+trabalho5+ prova1 +

+trabalho6+trabalho7+trabalho8+trabalho9+trabalho10+ prova 2 Data das provas: Prova 1: 25/09/2014; horário: 13:30 horas, Sala EQ 15, valor: 40 pontos. (Ligação Atômica: Uma revisão; Modelos de átomos; Ligações químicas. Ordenação Atômica dos Materiais; Desordem atômica dos Materiais e Propriedades Mecânicas) Prova 2: 20/11/2014, horário: 13:30 horas, Sala EQ 15, valor: 40 pontos (Diagramas de Fase; Materiais Metálicos; Materiais Cerâmicos; Materiais Poliméricos; Materiais Compósitos; Seleção de Materiais.) Os trabalhos serão constituídos de um resumo do assunto e de um teste a ser feito no moodle. Valor total 20 pontos. Trabalho 1: Estrutura Atômica e Ligação Interatômica Trabalho 2: A estrutura de Sólidos Cristalinos Trabalho 3: Imperfeições em Sólidos Trabalho 4: Difusão Trabalho 5: Propriedade Mecânica dos Metais, Discordância e Mecanismos de Aumento de Resistência Trabalho 6: Falhas Trabalho 7:Diagramas de Fases Trabalho 8: Metais, Cerâmicos e Polímeros Trabalho 9:Materiais compósitos Trabalho10: Seleção de materiais Será considerado aprovado o aluno que obtiver nota final maior ou igual a 70,0. Será considerado reprovado por nota o aluno que obtiver nota final menor do que 40,0. Será considerado apto a realizar o exame final o aluno que obtiver nota maior ou igual a 40,0. O exame final consistirá de uma prova englobando todo o conteúdo do semestre. Data do exame final: 08/12/2014

BIBLIOGRAFIA BÁSICA:

Ciência e engenharia de materiais : uma introdução / William D. Callister, Jr, com contribuições especiais de David G. Rethwisch ; tradução Sérgio Murilo Stamile Soares. Princípios de ciência e tecnologia dos materiais / Lawrence H. Van Vlack; tradutor, Edson Monteiro. Princípios de ciência dos materiais / Lawrence H. Van Vlack ; traduçao de Luiz Paulo Camargo Ferrao.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR:

Materiais para equipamentos de processo / Pedro Carlos da Silva Telles. Princípios de ciência e engenharia de materiais / William F. Smith; tradução e revisão técnica: Maria Emilia

Rosa...[et al].

Professor da Disciplina: Rafael Bruno Vieira

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________


http://moodle.ufpr.br/mod/resource/view.php?id=27808








FICHA No 2 (variável) Disciplina: Integração I Código: TQ073



Modalidade: (X ) Presencial ( ) EaD ( ) 20% EaD




EMENTA

Estudo do processo escolhido. Estudo da tecnologia do processo. Análise de seqüência de operações

unitárias. Fluxograma do processo.

PROGRAMA

1. Introdução ao Processo Químico Industrial. Fonte de informações – como obter os dados de um

processo: patentes, informações de domínio público, artigos técnicos e científicos, teses e dissertações.

2. Estudo de caso: Produção de acetaldeído a partir de etanol. A conceituação do processo, dados

do reator. Preparação da matéria prima. Vaporização do etanol: o estudo da mudança de fase e

diagramas de fases. Efeito da pressão na mudança de fase: exemplificação da produção de vapor

saturado, evaporação a vácuo. Pré-aquecimento da carga para o reator: o uso de trocadores de calor e

de fornos. Fluidos térmicos e de resfriamento: emprego do vapor saturado e de água de torre. Cálculos

com troca térmica: balanços de energia em trocadores: a escolha da temperatura dos fluidos. A área de

reação química: a escolha dos reatores, resfriamento e aquecimento de reatores. Balanço de massa no

reator de acetaldeído. Integração térmica: aproveitamento de correntes quentes no aquecimento de

corrente frias. Balanços de energia e cálculo do aproveitamento de energia em um processo –

Exemplificação com o processo de acetaldeído. Área de separação: a escolha das operações de

separação no processo do acetaldeído: como opera e balanços de massa em uma absorvedora e na

destiladora: exemplos com equilíbrio de fases e equação de Raoult. A circulação de fluidos: escolha de

bombas e compressores. Tubulações: a norma de tubos B-36-10, dimensionamento de tubos pela

velocidade econômica. Exemplos aplicados ao caso em estudo. A escolha dos materiais: os principais

materiais de uso em equipamentos, aço carbono, aço de baixa liga e de alta liga, principais normas

(ASTM e AISI). Exemplos de escolha de materiais.

3. Desenvolvimento de um processo por grupos de alunos.

OBJETIVO GERAL

OBJETIVO GERAL: Compreender como funciona um processo industrial e o sentido que as operações

têm no conjunto do processo.


1. Compreender que as variáveis de processo são adotadas pelo engenheiro em função dos

objetivos.

2. Aprender a tomar decisões.

3. Avaliar as principais variáveis envolvidas em um processo.

4. Estruturar um processo industrial simples visando um dado objetivo, a partir dos dados

tecnológicos do processo.




A disciplina é desenvolvida mediante aulas teórico-expositivas. São utilizados os seguintes recursos: quadro de giz, notebook e projetor multimídia.


Testes ao final de cada aula, trabalho realizado em grupo e apresentação do trabalho na forma de seminário para a turma.

Avaliação em 3 (três) partes:

Testes ao final da aula sendo retirada a menor nota.

09/10 - Apresentação do Fluxograma (por equipe) do Processo de estudo.

20/11 – Seminário (por equipe) sobre o Processo de estudo.


Felder, R.; Rousseau, R. Princípios Elementares dos Processos Químicos, 3a Edição., LTC Editora, Rio de Janeiro, 2005

Himmemblau, D.M.; Riggs, J.B. Engenharia Química - Princípios e Cálculos, 7a Edição,LTC Editora, Rio de Janeiro, 2006.

do Brasil, N.I. Introdução à Engenharia Química, Editora Interciência Ltda.


Artigos técnicos e científicos disponíveis no Portal de Periódicos Capes.

Professor da Disciplina: REGINA MARIA MATOS

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: ROSEMARY HOFFMANN RIBANI

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: TIRZHÁ LINS PORTO DANTAS

Assinatura: ______________________________________________

Chefe de Departamento: MARCOS R. MAFRA

Assinatura: __________________________________________





Disciplina: INTEGRAÇÃO II Código: TQ 074





C.H. Anual Total: C.H. Modular Total: PD: 30 LB: 00 CP: 00 ES: 00 OR: 00 C.H. Semanal: 2 hora


Estudo de funcionamento dos diversos equipamentos que compõem o processo. Balanço de massa do processo.


O programa da disciplina contempla a elaboração dos seguintes etapas: 1. Descrição do processo de produção escolhido, descrição das matérias-primas e produtos, definição de propriedades físico-químicas de todos as espécies químicas envolvidas (calor específico, viscosidade, densidade, toxicidade e etc); 2. Memorial de cálculo dos balanços de massa de todos os equipamentos com definição das vazões e frações mássicas e molares, temperatura e pressão de operação nas correntes; 3. Cálculos das densidades, entalpias e das vazões volumétricas; 4. Memorial de cálculo dos balanços de energia dos equipamentos e determinação das vazões de água de resfriamento e vapor.

OBJETIVO GERAL Compreender o fluxograma de processos químicos e os equipamentos que o compõem, bem como caracterizá-los sobre o ponto de vista dos balanços de massa e energia.


Realizar o balanço de massa em um processo completo, bem como determinar as propriedades termodinâmicas necessárias para os cálculos de balanço de energia. Determinas as cargas térmicas dos equipamentos e as vazões das utilidades (água de resfriamento e vapor).


Na disciplina os alunos desenvolvem em equipe as atividades determinadas no programa da disciplina.



PLANO DE ENSINO



A média dos 2 (dois) trabalhos entregues durante a disciplina equivale a 40% do peso da nota, sendo o restante (60%) obtida a partir da defesa de cada trabalho.


[1] R. M. Felder e R. W. Rousseau. Princípios Elementares dos Processos Químicos. Rio de Janeiro: 2007, 3a. ed., 2005. [2] D. M. Himmelblau. Engenharia Química Princípios e Cálculos. Rio de Janeiro: LTC, 6a. ed., 1998. [3] J. M. Smith, H. C. Van Ness e M. M. Abbott. Introdução à Termodinâmica da Engenharia Química. Rio de Janeiro: LTC, 7a. ed., 2007. [4] M. D. Koretsky. Termodinâmica para Engenharia Química. Rio de Janeiro: LTC, 1a. ed., 2007.


[1] J. R. Elliot e C. T. Lira. Introductory Chemical Engineering Thermodynamics. Estados Unidos: Prentice Hall, 1a. ed., 1999. [2] S. I. Sandler. Chemical and Engineering Thermodynamics. Estados Unidos: John Wiley & Sons, 4a.ed., 1999. [3] N. I. do Brasil. Introdução à Engenharia Química. Rio de Janeiro: Interciência, 1a. ed., 1999. [4] Bruce E. Poling, John M. Prausnitz, John P. O'Connell. The properties of gases and liquids. Estados Unidos: McGraw-Hill, 5a. ed., 2001.

Professor da Disciplina: Marcos R. Mafra

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Maria Lucia Masson

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: ______________________________________________

Vice-Chefe de Departamento: Carlos I. Yamamoto

Assinatura: __________________________________________





Disciplina: Integração III Código: TQ075




C.H. Semestral Total: 15 horas C.H. Anual Total: ou C.H. Modular Total: PD: 15 LB: 00 CP: 00 ES: 00 OR: 00 C.H. Semanal: 1 hora


Cálculo de propriedades físicas e químicas. Balanços de energia.


Apresentação do Curso e seus Objetivos. Apresentação e orientação de trabalho acadêmico referente ao isolamento térmico de tubulações e compressores. Apresentação e orientação de trabalho acadêmico referente a tubulações, acessórios em tubulações e bombas. Apresentação e orientação de trabalho acadêmico referente a propriedades termodinâmicas de componentes puros, de misturas e equilíbrio de fases. Promover a conscientização quanto a questões relacionadas à poluição, fontes alternativas de energia, toxidez, segurança e processos alternativos, sob os prismas Ético e Técnico através de discussão e apresentação de seminários. Síntese e Conclusão do Curso.

OBJETIVO GERAL Exercitar e integrar conhecimentos relativos à Transferência de Calor e de Movimento, Termodinâmica e Operações Unitárias. Refletir eticamente quanto a questões relacionadas ao exercício profissional da Engenharia Química.


Frente a problemas de Engenharia análogos aos abordados, apresentar habilidade para atingir uma solução adequada.

PROCEDIMENTOS DIDÁTICOS Aulas formais expositivas orais ou com o suporte de slides; Leitura e discussão de textos; Promoção da reflexão individual ou em grupo; Proposição de trabalhos escritos; Promoção de estudos dirigidos; Promoção de seminários; Exposição e/ou discussão de obras cinematográficas pertinentes aos temas.




o 2 (variável)


Testes de conhecimento; Trabalhos escritos; Defesas orais; Apresentações orais; Seminários; Conceitos de participação.

O detalhamento cronológico dos eventos, os objetivos, o sistema de aprovação e outras informações relacionadas, serão apresentadas aos alunos no primeiro dia de aula.


COULSON, J.M.; RICHARDSON,J.F. Tecnologia Química. Fundação Calouste Gulbenkian. Lisboa.

BENNET,C.O.;MYERS,J.E. Fenômenos de Transporte. McGraw-Hill do Brasil. São Paulo.

SANDLER, S.I. Chemical and Engineering Thermodynamics. John Wiley & Sons. New York.


MILCENT, PAUL FERNAND. Ética e Moral para Engenheiros. Curitiba. 1 ed. 2014. Em finalização para publicação.

MILCENT, PAUL FERNAND. Introdução ao Isolamento Térmico de Tubulações. Edição do autor. 2007.

MILCENT, PAUL FERNAND. Introdução ao Estudo de Compressores. Edição do autor. 2007.

WELTY, J.R.; WICKS, C.E.; WILSON, R.E. Fundamentals of Momentum, Heat, and Mass Transfer. John Wiley & Sons.

Professor da Disciplina: PAUL FERNAND MILCENT

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: LUIZ FERNANDO DE LIMA LUZ JR.

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: FRANCINY CAMPOS SCHMIDT

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________





Disciplina: INTEGRAÇÃO IV Código: TQ076




C.H. Semestral Total: 15h

PD: 15 LB: 00 CP: 00 ES: 00 OR: 00 C.H. Semanal: 1


Dimensionamento de equipamentos. Folhas de dados.


1) Apresentação do problema e dos dados a serem utilizados na simulação

2 a 3) Entender o equipamento, consultar referências bibliográficas e elaborar o fluxograma da unidade de

reação.

4 e 5) Elaborar o modelo matemático do problema (reator) e sua solução por métodos numéricos .

Entrega de relatório (1) com modelo, incluindo estequiometria.

6 a 9) Estudo do método numérico adequado a ser empregado. Algoritmo de solução. Demonstração do

programa elaborado por cada equipe com dados de teste. Relatório (2) com a simulação do reator com

os dados próprios de cada equipe e entrega do programa.

10 a 14) Relatório parcial (3) com o dimensionamento do trocador de calor otimizado em função da área

de troca e perdas de carga no lado dos tubos e casco.

15) Teste de conhecimento ou Defesa individual dos relatórios entregues.

OBJETIVO GERAL

- Aplicar fundamentos básicos; - Consultar bibliografia especializada;

- Utilizar-se de diferentes métodos numéricos para solução de problemas de engenharia.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Integrar conteúdos de outras disciplinas para solução de problemas propostos A disciplina de Integração IV pretende envolver assuntos abordados nas disciplinas do 6º. Período do Curso, utilizando ainda conhecimentos de outros períodos através de um estudo de caso proposto. A novidade nesta disciplina é que para resolver o problema será necessário modelar e simular um processo. Cada equipe terá um problema específico a resolver, e será acompanhada pelos professores da disciplina. O problema base envolve um reator acoplado a um trocador de calor.


- Aulas expositivas para explicar o problema e formas de solução. - Aulas de acompanhamento dos trabalhos pelos professores. - Avaliação sobre o trabalho desenvolvido.




o 2 (variável)


Valor de cada um dos relatórios depois de defendidos: Relatório: Valor: (1) 1,0 (2) 5,0 (3) 4,0 A nota final da disciplina engloba a nota dos relatórios com peso 8 e a nota da prova com peso 2.


LEVENSPIEL, O. Engenharia das Reações Químicas. Ed. Edgard Blücher.

INCROPERA, F. P. Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa. Rio de Janeiro: LTC, 2008.

SISSOM, L. E. Fenômenos de Transporte. Rio de Janeiro: Guanabara, 1988.


WELTY, J. R. Engineering Heat Transfer. New York: J. Wiley, 1974.

FINLAYSON, B. A., Chemical engineering Series-Nonlinear analysis in chemical engineering.

Mcgraw-Hill,Estados Unidos, 1980.

LIVI, c. p. Fundamentos de fenômenos de transporte. Rio de Janeiro: LTC: 2004.

KIRK OTHMER – Encyclopedia of Chemical Technology

SHREVE,RANDOLFH N. Indústrias de processos químicos. 4ª Ed.Rio de Janeiro, Guanabara Koogan,

1977.

H. Noureddini and D. Zhu: Kinetics of Transesterification of Soybean Oil. JAOCS, Vol. 74, No. 11, pp. 1457-1461. (1997)

D. Darnoko and M. Cheryan: Kinetics of Palm Oil Transesterification in a Batch Reactor, JAOCS, Vol. 77, No. 12, pp. 1263-1267. (2000)

Professor da Disciplina: Prof. Carlos Alberto U Gontarski

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Georges Kaskantzis Neto

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________

Legenda: Conforme Resolução 15/10-CEPE: PD- Padrão LB – Laboratório CP – Campo ES –

Estágio OR - Orientada

http://www.engquim.ufpr.br/index-info.html




Disciplina: INTEGRAÇÃO V Código: TQ077

Natureza: ( X ) obrigatória ( ) optativa Semestral ( ) Anual ( ) Modular ( )

Pré-requisito: todas as disciplinas do 1o ao 4

o

período Co-requisito:




Dimensionamento de equipamentos. Cálculos de reações químicas. Instrumentação do processo


PRODUÇÃO DE METANOL

1) PROJETO DO REATOR DA PLANTA DE METANOL

Calcular a conversão de equilíbrio

Calcular a perda de carga no reator

Dimensionar o reator (volume do reator, diâmetro, comprimento e acessórios)

Controle do reator

Avaliar custos. Prof. Regina Weinschutz

2) PROJETO DE TROCADOR DE CALOR Prof. Paul F. Milcent

3) PROJETO DE COLUNA DE SEPARAÇÃO Professores: Alexandre Santos e Franciny Schmidt

OBJETIVO GERAL

Fortalecimento do conhecimento adquirido nas disciplinas de Reatores Homogêneos e Heterogêneos e Operações Unitárias II e III através do dimensionamento de reatores, trocadores de calor e colunas de separação (destilação, absorção, extração...)


O aluno deverá ser capaz de projetar, minimamente, um reator, um trocador de calor e também equipamentos de separação que envolvam separação líquido-líquido e/ou líquido vapor.


Divisão da turma em equipes de no máximo 4 integrantes. Apresentação dos trabalhos a serem realizados na planta industrial. Desenvolvimento dos trabalhos. Reuniões semanais dos tutores com as equipes.


Avaliação através de relatórios, defesa individual dos trabalhos ou testes.




FOGLER,H.S. Elementos de Engenharia das Reações Químicas 4 edição, LTC 33

Exemplares

LEVENSPIEL, O. Engenharia das reações químicas. 3 Edição. Editora Edgard Blücher Ltda

28 exemplares

FOUST, A. princípio das Operações Unitárias. 2 Edição. Guanabara Dois. 14 exemplares


BLACKADDER, D. A. Manual de Operações Unitárias. Hemus Editora. 7 exemplares

INCROPERA, F.P.; WITT, D.P. Fundamentos de transferência de calor e massa. 5.ed. LTC.

15 exemplares

Professor da Disciplina: Alexandre Ferreira Santos

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Franciny Schmidt

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Paul Fernand Milcent

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Regina Weinschutz

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________





Disciplina: TERMODINÂMICA I Código: TQ078

Natureza: ( x ) obrigatória ( ) optativa Semestral ( X ) Anual ( ) Modular ( )




EMENTA (Unidades Didáticas) Conceito de temperatura e pressão (coordenadas de estado), equilíbrio líquido/vapor e substância pura, pressão de vapor. Propriedades volumétricas de gases: estados correspondentes e equações de estado. Propriedades volumétricas de líquidos saturados e subresfriados. Conceito fundamental de energia: energias armazenadas e em transição. Funções termodinâmicas dos sistemas reais: entalpia, entropia, energia livre de Gibbs, energia livre de Helmholtz.


1 CONCEITOS FUNDAMENTAIS – 6h 1.1. Um pouco de história 1.2. Dimensões e unidades 1.3. Pressão 1.4. Temperatura 1.5. Energia 1.6. Sistemas Termodinâmicos e volume de controle 1.7. Propriedades do sistema 1.8. Estados e equilíbrio 1.9. Processos e Ciclos Exercícios Propostos

2 PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA – 12h 2.1. O experimento de Joule e Energia interna 2.2. Primeira Lei da Termodinâmica 2.3. Estado Termodinâmico e Função de Estado 2.4. Entalpia 2.5. Processos com escoamento estacionário em estado estacionário 2.6. Regra das fases 2.7. Equilíbrio e Processos Reversíveis 2.8. Processos a volume constante e à pressão constante 2.9. Capacidade Calorífica 2.10. Gás Ideal

3 PROPRIEDADES VOLUMÉTRICAS DE FLUIDOS PUROS – 12h 3.1. Comportamento PVT de substâncias Puras

3.1.1. Fluido Homogêneo ou substância pura 3.1.2. Diagrama PT 3.1.3. Diagrama PV 3.1.4. Equações de Estado

3.2. Propriedades volumétricas de gases 3.2.1. Fator de Compressibilidade 3.2.2. Equação de Virial 3.2.3. Equações analíticas cúbicas 3.2.4. Van der Waals 3.2.5. Redlich-Kwong 3.2.6. Soave-Redlich-Kwong 3.2.7. Peng-Robinson



3.2.8. Equações Analíticas Complexas 3.2.9. Correlações Generalizadas

3.3. Propriedades volumétricas de líquidos 3.3.1. Líquidos saturados 3.3.2. Líquidos sub-resfriados

3.4. Equilíbrio Termodinâmico de uma Substância Pura 3.4.1. Previsão dos valores de Pressão de Vapor

3.5. Saturação 4 EFEITOS TÉRMICOS – 6h

4.1. Calor sensível 4.2. Calor latente de substância pura

4.2.1. Método para predição de calor latente de vaporização no ponto normal de ebulição 4.2.2. Método para predição de calor latente de vaporização em qualquer temperatura 4.2.3. Calor latente de fusão

4.3. Calores padrão de reação ou entalpia padrão de reação 4.4. Calor padrão de formação ou entalpia padrão de formação 4.5. Calor padrão de combustão ou entalpia padrão de combustão 4.6. Dependência da entalpia de reação com a temperatura.

5 SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA -6 h 5.1. Enunciado da Segunda Lei 5.2. Definições Importantes 5.3. Escala de temperatura termodinâmica 5.4. Temperatura termodinâmica e a escala do gás ideal 5.5. Entropia 5.6. Variação de entropia de gás ideal 5.7. Enunciado matemático da 2

a Lei

5.8. 3a Lei da Termodinâmica

5.9. Entropia do ponto de vista microscópico 6 PROPRIEDADES TERMODINÂMICAS DE FLUIDOS PUROS -12 h

6.1. Relações entre as propriedades em fase homogênea 6.2. Propriedades Residuais 6.3. Sistemas Bifásicos 6.4. Diagramas Termodinâmicos 6.5. Tabelas de Propriedades Termodinâmicas 6.6. Correlações Generalizadas para as propriedades de Gases

7 PRODUÇÃO DE POTÊNCIA À PARTIR DE CALOR – 6h 7.1 Planta de Potência Vapor 7.1.1. Turbinas (Expansores) 7.1.2. Processos de compressão 7.2. Motores de Combustão interna

OBJETIVO GERAL

Compreensão dos princípios que regem as leis da termodinâmica para compostos puros em processos de engenharia química.


O aluno deverá ter a capacidade de utilizar os conceitos aprendidos na disciplina em processos reais de engenharia.


Aulas teóricas utilizando quadro e giz . Resolução de listas de exercícios Trabalhos em equipe a serem realizados em sala de aula ou domiciliares.


3 provas e trabalhos Média final: 0,8x média da provas + 0,2 x média dos trabalhos Avaliação 1: 15/09/2014 Avaliação 2: 15/10/2014 Avaliação 3: 24/12/2014 Final: 08/12/2014




SMITH, J.M.; VAN NESS, H.C.; ABOTT, M.M. Introdução à Termodinâmica da Engenharia Química. Editora LTC. 7 ed. 2007 40 exemplares

SANDLER, S.I. Chemical and Engineering Thermodynamics. John Wiley & Sons, Inc. 2. Ed. 1989.

7 exemplares

KORETSKY.,Milo D. Termodinâmica para Engenharia Química. LTC. 2007 20 exemplares

TERRON, LUIZ R. Termodinâmica Química Aplicada. Manole. 2008 3 exemplares impressos + 3 CD room


REID, Robert C., PRAUSNITZ, J.M., POLING, B.E. The Properties of Gases and Líquids. McGRaw-

Hill Companies. 5. Ed. 2000. 5 exemplares

ELLIOT, J.R.; LIRA,C.T. Introductory Chemical Engineering Thermodynamics. Prentice Hall. 2

ed. 2001. 11 exemplares

HOUGEN,O; WATSON, K.M. Chemical process Principles Part 2-Thermodynamics. John Wiley

& Sons, Inc. 1959. 11 exemplares

VAN WYLEN, G.J.; SONNTAG, R.E.; BORGNAKKE,C.. Fundamentos de Termodinâmica. Editora

Edgard Blücher Ltda. 6. Ed. 2003. 17 exemplares

BRASIL, N.I. Introdução à Engenharia Química. Editora Interciência: PETROBRÁS. 1999. 12 exemplares

FELDER, R.M.; ROUSSEAU, R.W. Elementary Principles of Chemical Processes. John Wiley &

Sons, Inc. 3 ed. 2005. 10 exemplares

HIMMELBLAU, D.M. Engenharia Química Princípios e Cálculos. Prentice Hall do Brasil. 7 ed.

2006. 37 exemplares

Professor da Disciplina: REGINA WEINSCHUTZ

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________





Disciplina: TERMODINÂMICA APLICADA II Código: TQ 079





C.H. Anual Total: C.H. Modular Total: PD: 60 LB: 00 CP: 00 ES: 00 OR: 00 C.H. Semanal: 4 horas


Funções termodinâmicas para sistemas com mais que um componente: propriedades de mistura e função de Gibbs. Fugacidade e atividade. Equilíbrio de fases: equilíbrio líquido/vapor e previsão de propriedades de equilíbrio. Equilíbrio químico e constante de equilíbrio.


1. Revisão. 2. Introdução a termodinâmica das soluções. Propriedades de mistura, pressão parcial, solução de gases ideais, propriedades parcial molar, potencial químico, fugacidade, propriedades residuais, coeficiente de fugacidade, solução ideal, propriedades em excesso. 3. Termodinâmica de soluções reais. Propriedades termodinâmicas a partir de dados volumétricos, fugacidade de soluções líquidas, fugacidade de soluções gasosas. 4. Equilíbrio de fases. Modelagem do equilíbrio de fases, equilíbrio líquido–vapor, equilíbrio líquido–líquido. 5. Equilíbrio químico. Coordenadas de reação, critério de equilíbrio, regra das fases para sistemas reativos, constante de equilíbrio químico, reações homogêneas, reações heterogêneas, reações múltiplas, equilíbrio químico e de fases combinados.

OBJETIVO GERAL Desenvolver os fundamentos termodinâmicos de sistemas multicomponentes.


Determinar propriedades termodinâmicas, equilíbrio de fases e equilíbrio químico de sistemas multicomponentes.


Aulas teóricas explorando os aspectos teóricos e práticos do tema. Elaboração de trabalho extraclasse explorando a utilizando ferramentas computacionais na solução dos problemas propostos.



PLANO DE ENSINO



A disciplina é composta por três avaliações. Cada uma das avaliações será composta obrigatória por uma prova escrita e opcionalmente por trabalhos. Todas as avaliações terão peso igual. A média 1 (M1) será assim calculada, M1 = (AV1 + AV2 + AV3) / 3 Sendo AVi a nota de cada avaliação. O aluno será considerado APROVADO, sem a necessidade de exame final, quando M1 for maior ou igual a 7,0 (sete). Caso M1 seja menor que 7,0 (sete) e maior que 4,0 (quatro), o aluno terá direito a realizar EXAME FINAL. Para estes alunos será calculado a média 2 (M2). M2 = (M1 + NEF) / 2 Sendo NEF a nota do exame final. Será considerado APROVADO no exame final o aluno em que M2 seja maior ou igual a 5,0 (cinco). O aluno que tiver M1 menor que 4,0 (quatro) não terá direito a realizar o exame final e será considerado REPROVADO POR NOTA. O aluno que não obter 75% de frequência será considerado REPROVADO POR FREQUÊNCIA. Data das provas escritas: 1a. prova escrita: 18 de setembro de 2014 (quinta-feira). 2a. prova escrita: 30 de outubro de 2014 (quinta-feira). 3a. prova escrita: 27 de novembro de 2014 (quinta-feira). Exame Final: 08 de dezembro de 2014 (segunda-feira).


[1] J. M. Smith, H. C. Van Ness e M. M. Abbott. Introdução à Termodinâmica da Engenharia Química. Rio de Janeiro: LTC, 7a. ed., 2007. [2] M. D. Koretsky. Termodinâmica para Engenharia Química. Rio de Janeiro: LTC, 1a. ed., 2007. [3] S. I. Sandler. Chemical and Engineering Thermodynamics. Estados Unidos: John Wiley & Sons, 4a.ed., 1999.


[1] J. R. Elliot e C. T. Lira. Introductory Chemical Engineering Thermodynamics. Estados Unidos: Prentice Hall, 1a. ed., 1999.

[2] Bruce E. Poling, John M. Prausnitz, John P. O'Connell. The properties of gases and liquids. Estados Unidos: McGraw-Hill, 5a. ed., 2001.

Professor da Disciplina: Marcos R. Mafra

Assinatura: ______________________________________________

Vice-Chefe de Departamento: Carlos I. Yamamoto

Assinatura: __________________________________________




FICHA No 2: PROGRAMA DA DISCIPLINA

Disciplina: Fenômenos de Trasporte I Código: TQ080 - EQA


Pré-requisito: --------------------------------------------- Co-requisito: ------------------------------------------




Conceitos básicos: quantidade de movimento, viscosidade, fluidos newtonianos e não-newtonianos. Hidrostática: equações gerais da fluidodinâmica: continuidade, movimento e energia. Camada limite hidrodinâmica. Escoamento em regime laminar, escoamento em regime turbulento, escoamento de fluidos compressíveis. Medidas de vazão, escoamento em condutos fechados. Escoamento em meios porosos.


Conceitos fundamentais Apresentação; conceitos fundamentais. Princípio da aderência; campo de

velocidades. Sistema de unidades.

Viscosidade Viscosidade: conceito, tensões de cisalhamento. Fluidos newtonianos e não-

newtonianos. Efeito da temperatura na viscosidade.

Estática dos fluidos

Equação básica da estática dos fluidos. Aplicações: manômetro de tubo

inclinado.

Aplicações: manômetro de múltiplos fluidos, ascenção de líquido em capilar.

Variação de densidade com a pressão.

Balanço global de massa Dedução do balanço de massa. Aplicação: regime estacionário e transiente.

Aplicações do balanço globalde massa.

Balanço global de energia

Relação entre volume de controle e sistema; dedução do balanço global de

energia.

Aplicação do balanço de energia a uma instalação típica. Conceito de

velocidade média.

Perda de carga. Balanço global de energia mecânica.

Trabalho de eixo: bombas, compressores, turbinas.

Cálculo de bifurcação. Altura de carga de bomba; balanço de energia em

termos de altura de carga.

Equação de Bernoulli. Pressão estática, de estagnação e dinâmica. Aplicação:

tubo Pitot e estudo do sifão.

Medidores de vazão por restrição: placa de orifício,venturi, bocais.

Balanço global de quantidade de

movimento

Conceito de quantidade de movimento. Balanço global de quantidade de

movimento; simplificações do balanço.

Aplicações do balanço global de quantidade de movimento: regimes

estacionário e transiente.

Balanço diferencial de massa

Balanço diferencial de massa: equação da continuidade. Aplicações.

Exemplos do balanço diferencial de massa. Aceleração de uma partícula de

fluido, derivada substantiva, linhas de corrente.

Balanço diferencial de quantidade de

movimento

Dedução do balanço diferencial de quantidade de movimento. Equações de

Navier-Stokes.

Aplicações da equação de Navier-Stokes: escoamento em plano inclinado.

Aplicações da equação de Navier-Stokes: escoamento entre placas planas

infinitas.

Aplicações da equação de Navier-Stokes: escoamento em tubo. Perda de

carga em regime laminar. Aplicações.

Problemas de escoamento laminar.

Perda de carga Escoamento turbulento: conceito. Perfil de velocidades. Perda de carga

distribuída.



Perda de carga distribuída em regime turbulento. Diagrama de Moody.

Cálculo de dutos não circulares: diâmetro hidráulico. Perda de carga

localizada: coeficiente de perda e comprimento equivalente.

Força de arraste Escoamento externo: força de arraste sobre placa plana. Força de arraste sobre

esferas. Velocidade terminal.

Escoamento compressível Introdução ao escoamento compressível: escoamento isotérmico e adiabático

de gás ideal em dutos.

OBJETIVO GERAL Conhecer a aplicar os principais conceitos de mecânica dos fluidos na Engenharia Química.

OBJETIVO ESPECÍFICO Identificar e compreender os principais fenômenos ligados ao escoamento de fluidos, compreender e dominar o

desenvolvimento e aplicação dos balanços globais e diferenciais de massa, de energia mecânica e de quantidade de

movimento, simplificar as equações dentro dos padrões aceitos na engenharia, resolver os modelos e analisar os

resultados, com ênfase nas aplicações diretamente ligadas às situações de engenharia química encontradas em

processos industriais. Calcular perda de carga em tubulações e de forças de arraste em objetos submersos.

PROCEDIMENTOS DIDÁTICOS Aulas expositivas, com uso de quadro-negro. Cada tópico será abordado na seqüência: compreensão intuitiva,

formulação matemática, resolução das equações e análise dos resultados. Desenvolvimento, em sala, de problemas

ligados aos conteúdos vistos, com proposição de novos problemas na forma de lista de exercícios.


Serão realizadas três avaliações escritas, sendo calculada a média simples das três avaliações. As questões de cada avaliação não serão necessariamente aplicadas no mesmo dia. O calendário das avaliações será marcado ao longo do semestre, em comum acordo com os discentes. Ao término do período, será aplicada prova final conforme resoluções da Universidade.

BIBLIOGRAFIA BÁSICA:

Introdução à mecânica dos fluidos / Robert W. Fox, Alan T. McDonald, Philip J. Pritchard ; tradução Ricardo Nicolau Nassar Koury, Geraldo Augusto Campolina França. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, c2006. Fenômenos de transporte / Leighton E. Sissom, Donald R. Pitts ; traduzido por Adir M. Luiz. Rio de Janeiro: Guanabara, 1988. Transport processes and separation process principles: (includes unit operations) / Christie John Geankoplis. 4. ed., 3. ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall Professional Technical Reference, c2003.


BENNETT, C. O., MYERS, J. E. Fenômenos de transporte : quantidade de movimento, calor e massa. McGraw-Hill. BIRD, R. B., STEWART, W. E., LIGHTFOOT, E. N. Fenômenos de Transporte. LTC. WELTY, J. R., WICKS, C. E., WILSON, R. E., RORRER, G. L. Fundamentals of Momentum, Heat, and Mass Transfer. John Wiley & Sons.


Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________




PLANO DE ENSINO


Disciplina: Fenômenos de Transporte I Código: TQ080 – EQB








Conceitos básicos: quantidade de movimento, viscosidade, fluidos newtonianos e não-newtonianos. Hidrostática: equações gerais da fluidodinâmica: continuidade, movimento e energia. Camada limite hidrodinâmica. Escoamento em regime laminar, escoamento em regime turbulento, escoamento de fluidos compressíveis. Medidas de vazão, escoamento em condutos fechados. Escoamento em meios porosos.


1) Conceitos fundamentais: Princípio da aderência; viscosidade; tensão de cisalhamento.

2) Fluidos newtonianos e não-newtonianos. Efeito da temperatura na viscosidade.

3) Estática dos fluidos.Equação básica da estática dos fluidos. Aplicações.

4) Balanço global de massa. Dedução do balanço de massa. Aplicação: regime estacionário e transiente.

5) Balanço global de energia. Dedução do balanço global de energia. Aplicação do balanço de energia. Conceito de velocidade média. Perda de carga. Altura de carga de bomba. Balanço de energia em termos de altura de carga. Aplicação: tubo Pitot e estudo do sifão. Medidores de vazão por restrição: placa de orifício, Venturi.

6) Balanço global de quantidade de movimento.Conceito de quantidade de movimento. Balanço global de quantidade de movimento: simplificações do balanço. Aplicações do balanço global de quantidade de movimento.

7) Balanço diferencial de massa. Equação da continuidade. Aplicações. Derivada substantiva, linhas de corrente.

8) Balanço diferencial de quantidade de movimento. Equações de Navier-Stokes. Aplicações da equação de Navier-Stokes: escoamento em plano inclinado, escoamento entre placas planas infinitas, escoamento em tubo.

9) Perda de carga. Escoamento laminar. Escoamento turbulento: conceito. Perfil de velocidades. Perda de carga distribuída. Perda de carga distribuída em regime turbulento. Diagrama de Moody. Cálculo de dutos não circulares: diâmetro hidráulico. Perda de carga localizada: coeficiente de perda e comprimento equivalente.

10) Força de arraste. Escoamento externo: força de arraste sobre placa plana. Força de arraste sobre esferas. Velocidade terminal. Conceitos básicos sobre escoamento em meios porosos.

11) Conceitos básicos sobre escoamento compressível.

OBJETIVO GERAL

A disciplina de Fenômenos de Transporte I tem por objetivo o estudo teórico do transporte de fluidos, levando o aluno a identificar e compreender os principais fenômenos ligados ao escoamento de fluidos.


Compreender e dominar o desenvolvimento e aplicação dos balanços globais e diferenciais de massa, de energia mecânica e de quantidade de movimento.




A disciplina será desenvolvida mediante aulas expositivas quando serão apresentados os conteúdos curriculares teóricos e a resolução de exercícios. Serão utilizados os seguintes recursos: quadro de giz, notebook e projetor multimídia.


A nota final será a média simples de três notas: Nota final = (nota 1 + nota 2 + nota 3)/3 A composição de cada nota será feita da seguinte forma: Nota 1 – Teste 1 (valendo de 0 - 5 pontos) + Teste 2 (valendo de 0 - 5 pontos) Nota 2 – Teste 3 (valendo de 0 - 5 pontos) + Teste 4 (valendo de 0 - 5 pontos) Nota 3 – Teste 5 (valendo de 0 - 5 pontos) + Teste 6 (valendo de 0 - 5 pontos) Data dos testes: Teste 1: 28 de agosto de 2014 Teste 2: 18 de setembro de 2014 Teste 3: 14 de outubro de 2014 Teste 4: 28 de outubro de 2014 Teste 5: 13 de novembro de 2014 Teste 6: 27 de novembro de 2014 Final: 09/12/2014 Será considerado aprovado o aluno que obtiver nota final maior ou igual a 7,0. Será considerado reprovado por nota o aluno que obtiver nota final menor do que 4,0. Será considerado apto a realizar o exame final o aluno que obtiver nota entre 4,0-7,0. O exame final consistirá de uma prova englobando todo o conteúdo do semestre.


[1] BIRD, R. B., STEWART, W. E., LIGHTFOOT, E. N. Fenômenos de Transporte. LTC. [2] FOX. R. W., MCDONALD A. T. Introdução à Mecânica dos Fluidos. LTC Editora. [3] GEANKOPLIS, C. J. Transport Processes and Separation Process Principles. Prentice Hall. [4] SISSOM, L. E., PITTS, D. R. Fenômenos de Transporte. Editora Guanabara BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

[1] BENNETT, C. O., MYERS, J. E. Fenômenos de transporte : quantidade de movimento, calor e massa. McGraw-Hill. WELTY, J. R., WICKS, C. E., WILSON, R. E., RORRER, G. L. Fundamentals of Momentum, Heat, and Mass Transfer. John Wiley & Sons.

Professor da Disciplina: Luciana Igarashi Mafra

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________






Disciplina: Fenômenos de Transporte II Código: TQ081

Natureza: ( x ) obrigatória ( ) optativa Semestral ( x ) Anual ( ) Modular ( )




PD: 60 LB: 00 CP: 00 ES: 00 OR: 00 C.H. Semanal: 4 horas


Conceitos básicos de transmissão de calor. Condução de calor em regime estacionário, condução de calor em regime transiente. Convecção natural e forçada. Condensação e ebulição, radiação, trocadores de calor.


1. Introdução aos Mecanismos de Transferência de Calor por: Condução; Convecção e Radiação.

2. Transferência de Calor por Radiação entre meios absorvedores e emissores.

3. Condução – Balanço diferencial de energia unidimensional transiente. Condução de Calor Estacionário em paredes planas, cilíndricas e esféricas. Resistências térmicas. Coeficiente Global de Troca Térmica. Raio Crítico de Isolamento. Aletas.

4. Condução em Regime Transiente em sistemas unidimensionais e multidimensionais.

5. Convecção sem mudança de fase: Convecção forçada (CF) no escoamento interior a dutos; CF no escoamento externo a corpos; Convecção Livre.

6. Convecção com mudança de fase: Ebulição e Condensação.

OBJETIVO GERAL

O aluno deverá ser capaz de estimar a taxa de calor trocado associada às diferentes resistências térmicas do sistema, por meio da estimativa do Coeficiente Global de troca térmica.


1.Identificar os diferentes mecanismos de transferência de calor e quantificar a taxa de energia trocada; 2.Ser capaz de estimar as propriedades radiantes da matéria e estimar as taxas de energia envolvidas mediante Balanço Global de energia; 3.Identificar as diferentes resistências térmicas, estimar o Coeficiente Global de Transferência de calor; estimar oRaio crítico de isolamento e resistência térmica de contato quando aplicável. Dimensionar a área de superfícies expandidas em função do tipo de aleta; Selecionar o tipo de aleta para uma dada aplicação; 4.Realizar Balanço de Energia Transiente, para qualquer uma das geometrias básicas em sistemas unidimensionais ou multidimensionais; 5.Realizar Balanço de Energia global ou diferencial estacionário e a partir da identificação do regime convectivo, selecionar a correlação empírica específica para o coeficiente convectivo, estimar a taxa de energia trocada e o Coeficiente Global de troca térmica.. 6.Identificar o Regime de Ebulição existente, estimar a energia total envolvida num processo de ebulição. Identificar o regime de condensação, selecionar uma correlação empírica apropriada para a estimativa do coeficiente convectivo de condensação, estimar a taxa de energia trocada mediante Balanço de Energia.


A disciplina será desenvolvida mediante aulas expositivo-dialogadas quando serão apresentados os conteúdos curriculares teóricos e através de atividades em sala de aula. Serão utilizados os seguintes recursos: quadro de giz, notebook e projetor multimídia, insumos de laboratório e softwares específicos.




o 2 (variável)


* calendário das provas, com as datas, horários e objetivos que serão cobrados em cada uma delas; * tipo de avaliação: avaliação escrita individual na forma presencial;

* sistema de aprovação: NOTA FINAL = (P1+P2+P3)/3

As avaliações serão realizadas no horário da aula nas datas estabelecidas:

Avaliação CONTEÚDO

P1[17/09]

[

]

Cap. 1 – Introdução sobre mecanismos de Transferência de

Calor por: Condução, Convecção e Radiação.

Cap. 7 – Radiação.

Cap. 2 – Condução – Equações Básicas.

Cap. 3 – Condução de Calor Estacionário.

P2[03/10] Cap. 4 – Condução em Regime Transiente.

P3[28/11]

Cap. 5 – Convecção forçada (CF) no escoamento interior a

dutos; CF no escoamento externo a corpos; Convecção Livre.

Cap. 6 – Ebulição e Condensação.

SEGUNDA CHAMADA: 27/11/2014 às 13:30h [conteúdo: integral];

EXAME FINAL: 10/12/2014

Horário para atendimento (dúvidas): 4a feira, das 13:30-15:30h


1 – Özisik, M. Necati Transferência de Calor – Um Texto Básico, Guanabara

Koogan.

2 – Incropera, Frank P.; De Witt, David P. Fundamentos de Transferência de Calor e

Massa, 3a Ed., Guanabara Koogan, 1992.

3 - Frank Kreith, Princípios de Transferência de Calor, Editora Thomson, 2003.


4 – Bennett, C. O; Myers, J. E. Momentum, Heat and Mass Transfer, Mc Graw-Hill

International Editions, 3rd

Edition, 1982.

5 – Bejan, Adrian, Transferência de Calor.

Professor da Disciplina: Regina Maria Matos Jorge

Assinatura: ______________________________________________

Chefe de Departamento: Marcos Rogério Mafra

Assinatura: __________________________________________

Legenda: Conforme Resolução 15/10-CEPE: PD- Padrão LB – Laboratório CP – Campo ES – Estágio OR – Orientada.




Disciplina: Fenômenos de Transporte III Código: TQ 082

Natureza: ( X ) obrigatória ( ) optativa Semestral (X) Anual ( ) Modular ( )


Modalidade: (X) Presencial ( ) EaD ( ) 20% EaD





Princípios de difusão de massa: em gases, líquidos e sólidos. Equação da continuidade para uma substância em mistura. Transporte de massa por convecção, transporte de massa não-fickiano. Transferência de massa em interfaces.

Parte I

Fundamentos de Transferência de massa. Transferência de massa Difusiva. 1ª Lei de Fick. O coeficiente

de difusão. Transferência de massa por convecção.

Parte II

Equações diferenciais da transferência de massa. Formas especiais da equação diferencial de

transferência de massa. Condições de contorno normalmente encontradas.

Parte III

Difusão molecular em estado estacionário. Problemas unidimensionais sem reação química. Sistemas

unidimensionais associados com reação química. Sistemas bi e tridimensionais.

Difusão molecular em regime transiente. Soluções analíticas. Cartas de concentração versus tempo para

formas geométricas simples. Solução gráfica para fluxo de massa transiente.

Parte IV

Transferência de massa por convecção. Considerações fundamentais. Parâmetros significantes. Análise

dimensional da transferência de massa por convecção. Análise exata da camada limite de concentração.

Análise aproximada de camada limite de concentração. Analogias de transferência de massa, energia e

momentum. Modelos para coeficientes de transferência de massa.

Transferência de massa interfacial. Equilíbrio. Teoria das resistências. Correlações para a transferência de

massa por convecção. Transferência de massa para placas, cilindros e esferas. Transferência de massa

envolvendo fluxo turbulento através de tubos.

OBJETIVO GERAL

Conhecer e identificar cada termo da equação de conservação da espécie química. Calcular a difusividade mássica. Resolver problemas de difusão transiente e convecção. Calcular a espessura da camada limite mássica


Calcular a difusividade mássica para gases, líquidos e sólidos. Compreender o conceito de concentração, velocidade, fluxo e coeficiente de transporte convectivo. Obter a equação de conservação da espécie química, em termos mássicos e molares.

Resolver problemas de difusão sem reação química e em estado estacionário. Resolver problemas de difusão com reação química heterogênea e homogênea. Resolver problemas de difusão transiente. Compreender o conceito de camada limite mássica. Obter o perfil de concentração. Compreender a convecção mássica no escoamento turbulento e as correlações do coeficiente de

transporte convectivo. Utilização da Análise Dimensional




A disciplina é desenvolvida mediante aulas teórico-expositivas. São utilizados os seguintes recursos: quadro de giz, notebook e projetor multimídia.


o 2 (variável)


03 (três) avaliações escritas:

24/09/2014– Partes I e II

22/10/2014 – Parte III

24/11/2014 – Parte IV


Bird, R.B.; Stewart, W.E.; Lightfoot, E.H. “Fenômenos de Transporte”, LTC, Rio de Janeiro, 2004.

Sissom, L.E.; Pitts, D.R. “Fenômenos de Transporte”, Editora Guanabara, Rio de Janeiro, 1988.

Welty, J.R., Wilson, R.E. and Wicks, C.E. "Fundamentals of Momentum, Heat and Mass Transfer", John

Wiley & Sons Inc., 2008.


Cremasco, M. A., Fundamentos de Transferência de Massa, 2ª Ed., Editora Unicamp, 2009.

Cussler, E. L. “Diffusion: Mass Transfer in Fluid Systems”, 2ª Ed., Cambridge University Press, London, 1997.

Professor da Disciplina: Tirzhá Lins Porto Dantas

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________




PLANO DE ENSINO


Disciplina: FENÔMENOS DE TRANSPORTE EXPERIMENTAL I Código: TQ083








Experimentos em mecânica dos fluidos.


As aulas práticas ministradas na disciplina de Fenômenos de Transporte Experimental I são:

1- Determinação de viscosidade: avaliação da viscosidade de fluidos newtonianos em diferentes

temperaturas;

2 - Reometria: ajuste de parâmetros da lei da potência para fluidos newtonianos e não newtonianos;

3 - Perfil de velocidade em tubo: avaliação do perfil de velocidade do ar em uma tubulação cilíndrica;

4 - Curva característica de bomba: obtenção da altura manométrica da bomba como uma função da

vazão volumétrica;

5 - Medidores de vazão: correlação da variação de pressão em uma placa de orifício e em um tubo de

Venturi com a vazão mássica do sistema;

6 - Balanço de energia em tubo Venturi: estudo da conversão de energia de pressão em energia

cinética em um sistema com escoamento de um fluido compressível;

7 - Força de arraste: avaliação da velocidade de queda livre em água de partículas de diversos

tamanhos, formas e densidades;

8 - Perda de carga em tubulação: avaliação prática e teórica da perda de carga de um fluido em uma

tubulação reta e sem acidentes;

9 - Esvaziamento de tanque: comparação entre os resultados experimentais, obtidos na prática, e dados

teóricos do esvaziamento de um tanque, modificando a tubulação de saída;

10 - Perda de carga em acidentes: avaliação de todas as perdas de carga de uma tubulação e a

implicação disto na vazão de uma bomba específica.

OBJETIVO GERAL

A disciplina de Fenômenos de Transporte Experimental I tem por objetivo a avaliação prática de experimentos envolvendo o transporte de fluidos, levando o aluno a realizar experimentos de forma a desenvolver a observação dos fenômenos e confrontar os resultados obtidos experimentalmente com dados disponíveis na literatura.




A execução das práticas e a análise dos resultados têm o objetivo de conduzir um contato mais direto do aluno com os fenômenos observados nas aulas teóricas, que são ministradas concomitantemente com esta disciplina, levando a uma reflexão sobre a correspondência teoria-prática.


A disciplina será desenvolvida por meio de aulas práticas, em laboratório.


A nota final será a média simples das notas de todos os relatórios entregues em cada prática. Será considerado aprovado o aluno que obtiver nota final maior ou igual a 5,0. Será considerado reprovado por nota o aluno que obtiver nota final menor do que 5,0.


[1] BIRD, R. B., STEWART, W. E., LIGHTFOOT, E. N. Fenômenos de Transporte. LTC. [2] FOX. R. W., MCDONALD A. T. Introdução à Mecânica dos Fluidos. LTC Editora. [3] GEANKOPLIS, C. J. Transport Processes and Separation Process Principles. Prentice Hall. [4] SISSOM, L. E., PITTS, D. R. Fenômenos de Transporte. Editora Guanabara BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

BENNETT, C. O., MYERS, J. E. Fenômenos de transporte: quantidade de movimento, calor e massa. McGraw-Hill. WELTY, J. R., WICKS, C. E., WILSON, R. E., RORRER, G. L. Fundamentals of Momentum, Heat, and Mass Transfer. John Wiley & Sons.

Professor da Disciplina: Carlos Alberto U. Gontarski

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Fernando Augusto P. Voll

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Rafael Bruno Vieira

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________





PLANO DE ENSINO


Disciplina: FENÔMENOS DE TRANSPORTE EXPERIMENTAL II Código: TQ084








Experimentos em transporte de calor.


As aulas práticas da disciplina de Fenômenos de Transporte Experimental II aborda os seguintes

assuntos:

1 – Calibração e análise de instrumentos de medição de temperatura:

a) Calibração de um instrumento de temperatura.

b) Estudo e observação do funcionamento de diferentes instrumentos de medição de temperatura.

c) Comparação de medidas de temperatura e tempo de resposta de diferentes instrumentos.

2 – Transferência de calor por radiação: Estimar o valor da absortividade () e verificar a sua

influência sobre a transferência de calor radiante. 3 – Transferência de Calor por Convecção Natural: Estimativa de coeficiente de troca térmica por convecção livre.. 4 – Transferência de calor unidimensional transiente: Estudar a transferência de calor em uma esfera,

ilustrando a aplicação da Lei de Fourier para condução de calor transiente.

5 – Trocador de calor: Avaliar o coeficiente global de troca térmica para diferentes configurações de

trocadores de calor. 6 – Convecção com mudança de fase: Estima coeficiente global de troca térmica em condensador.

OBJETIVO GERAL

A disciplina de Fenômenos de Transporte Experimental II tem por objetivo a realização de experimentos envolvendo transferência de calor, levando o aluno a observar os fenômenos, estimar propriedades térmicas e confrontar os resultados obtidos experimentalmente com dados disponíveis na literatura.


A execução das práticas e a análise dos resultados têm o objetivo de conduzir um contato mais direto do aluno com os fenômenos observados nas aulas teóricas, que são ministradas concomitantemente com esta disciplina, levando a uma reflexão sobre a correspondência teoria-prática.




A disciplina será desenvolvida por meio de aulas práticas, em laboratório.


A nota final será a média simples das notas de todos os relatórios entregues em cada prática. Será considerado aprovado o aluno que obtiver nota final maior ou igual a 5,0. Será considerado reprovado por nota o aluno que obtiver nota final menor do que 5,0.


1 – Özisik, M. Necati Transferência de Calor – Um Texto Básico, Guanabara

Koogan.

2 – Incropera, Frank P.; De Witt, David P. Fundamentos de Transferência de Calor e

Massa, 3a Ed., Guanabara Koogan, 1992.

3 - Frank Kreith, Princípios de Transferência de Calor, Editora Thomson, 2003.


4 – Bennett, C. O; Myers, J. E. Momentum, Heat and Mass Transfer, Mc Graw-Hill

International Editions, 3rd

Edition, 1982.

5 – Bejan, Adrian, Transferência de Calor.

Professor da Disciplina: Prof. Regina Maria Matos Jorge

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Prof. Marcelo Kaminski Lenzi

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Prof. Alberto Tadeu Martins Cardoso

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Prof. Érika de Castro Vasques

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________



http://www.engquim.ufpr.br/index-info.html



PLANO DE ENSINO FICHA No 2 (variável)

Disciplina: OPERAÇÕES UNITÁRIAS I Código: TQ 085


Pré-requisito: - Co-requisito: -




C.H. Modular Total: PD: 90 LB: 00 CP: 00 ES: 00 OR: 00 C.H. Semanal: 6h


Análise granulométrica, filtração, sedimentação, centrifugação, fragmentação e separação de sólidos, fluidização, transporte pneumático, bombeamento, agitação.




1. BOMBEAMENTO 1.1. Balanço de Energia 1.2. Tipos de bombas – Curvas – Operação – Associação de bombas 1.3. NPSH 1.4. Dimensionamento e escolha de bombas

2. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA, FRAGMENTAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DE SÓLIDOS 2.1. Propriedades físicas dos sólidos 2.2. Diâmetro médio, formato e área específica de partículas 2.3. Porosidade – Sistemas particulados 2.4. Britadores e moinhos 2.5. Peneiramento – Fluxogramas de processos de fragmentação

3. ESCOAMENTO EM MEIOS POROSOS 3.1. Leito fixo 3.2. Perda de carga em meios porosos 3.3. Colunas de recheio

4. FILTRAÇÃO 4.1. Conceitos – Teoria da filtração 4.2. Operação: pressão ou vazão constante – Ciclo de filtração 4.3. Tipos e dimensionamento de filtros

5. SEDIMENTAÇÃO E CENTRIFUGAÇÃO 5.1. Movimento de partículas em fluidos 5.2. Coeficiente de arraste – Velocidade terminal 5.3. Elutriação 5.4. Dimensionamento de sedimentadores e de centrífugas

6. SEPARAÇÃO SÓLIDO/SÓLIDO E SÓLIDO/GÁS 6.1. Equipamentos para separação sólido/sólido 6.2. Flotação 6.3. Equipamentos para separação sólido/gás 6.4. Ciclone

7. FLUIDIZAÇÃO 7.1. Leito fluidizado: características e aplicações 7.2. Velocidade mínima de fluidização 7.3. Cálculos de leitos fluidizados

8. TRANSPORTE DE SÓLIDOS 8.1. Transporte pneumático: propriedades 8.2. Dimensionamento de transportador pneumático 8.3. Transportadores mecânicos: características principais

9. AGITAÇÃO 9.1. Objetivos e tipos de agitação 9.2. Números adimensionais – Ampliação de escala 9.3. Tipos de agitadores: misturas e sólidos em suspensão 9.4. Cálculos de agitadores

OBJETIVO GERAL

Conhecer e entender as principais Operações Unitárias da Engenharia Química relacionadas com o escoamento de líquidos e com o manuseio de sólidos.


- Aprender os princípios envolvidos nas Operações Unitárias constantes na ementa. - Conhecer e ter noções de dimensionamento dos principais equipamentos utilizados nestas Operações Unitárias.


Aulas expositivas e discussões; resolução de exercícios em sala; trabalhos personalizados.




AULAS E PROVAS: 4as-feiras, das 9 h 30 min às 12 h 30 min – sala EQ 15

6as-feiras, das 9 h 30 min às 12 h 30 min – sala EQ 15

MÓDULO ASSUNTO Nº DE

AULAS

1 Bombeamento e Agitação 18

2 Análise Granulométrica, Fragmentação, Classificação e Escoamento em Meios Porosos

19

3 Sedimentação e Centrifugação 16

4 Filtração e Separação de Sólidos 20

5 Fluidização e Transporte de Sólidos 17

TOTAL 90

Cada módulo será avaliado por uma prova, realizada na aula seguinte ao seu término. Cada prova vale 4 pontos. No final do semestre haverá uma PROVA COMPLEMENTAR: todos os alunos farão uma prova teórica, correspondente ao módulo com a nota mais baixa, que substituirá obrigatoriamente a prova anterior. A soma das notas de todas as provas válidas (nota P) tem valor máximo igual a 20 pontos.

TRABALHOS E EXERCÍCIOS (nota T): Serão marcados no decorrer do período. Valor máximo: 10 pontos.

MÉDIA =

P+T

3

CALENDÁRIO:

PROVA COMPLEMENTAR: 26 / novembro / 2014 (4ª-feira)

EXAME FINAL: 10 / dezembro / 2014 (4ª-feira)


COULSON, J. M.; RICHARDSON, J. F. Tecnologia química: vol. II (Operações unitárias). 2.ed. Lisboa

Gulbenkian, 1968.

FOUST, A.S.; WENZEL, L.A.; CLUMP, C.W.; MAUS, L.; ANDERSEN, L.B. Princípios das operações

unitárias. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1982.

McCABE, Warren L.; SMITH, Julian C.; HARRIOT, Peter. Unit operations of Chemical Engineering . 5.ed. New York: McGraw-Hill, 1993.


COULSON, J. M.; RICHARDSON, J. F.; SINNOT, R. K. Tecnologia química: vol. VI (Uma introdução ao

projecto em tecnologia química). Lisboa: Gulbenkian, 1989.

GEANKOPLIS, Christi J. Transport process and unit operations. 3.ed. New Jersey: Prentice Hall,

1993.



Professor da Disciplina: Alberto Tadeu Martins Cardoso

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________




PLANO DE ENSINO FICHA No 2 (variável)

Disciplina: OPERAÇÕES UNITÁRIAS II Código: TQ-086





PD: 90 LB: 00 CP: 00 ES: 00 OR: 00 C.H. Semanal: 6


Geração de vapor, troca de calor, projeto de trocadores de calor, evaporação, cristalização, psicrometria, umidificação, secagem..


. Matrículas. Apresentação do planejamento. Apresentação do módulo. Trocadores de Calor: Bibliografia, Definição, Classificação, Descrição. Trocadores de Calor: Descrição Trocadores de Calor: Seleção, Critérios para localização dos fluidos e alguns outros básicos de dimensionamento. Equações básicas para dimensionamento. Trocadores de Calor: Tópicos dos Conhecimentos Básicos no Estudo de Trocadores de Calor. (em apostila). Determinação do U. Determinação da ΔT representativa em escoamentos em paralelo e contracorrente puros. (em apostila) Problemas. Trocadores de Calor: Variações mais complexas do ΔT. ΔT representativa em casco e tubos, com um passe pelo casco e dois passes pelos tubos. (em apostila). Fator de correção F = f(P,R). Figuras. Problemas. Problemas padrão de 'operação' e de 'projeto'. Método de efetividade. Figuras, equações e análises. Trocadores de Calor: (Outros métodos de determinação da ΔT representativa ). (U variável). Coeficiente de convecção; classificação das condições em cada problema. Diâmetro equivalente (hidráulico). Listas de equações. Problemas. Trocadores de Calor de Casco e Tubos: Componentes básicos, Tipos, Proporções, Layout dos tubos, Tipos de chicanas, Número de tubos dentro do casco; tabelas e equações, Análise do desempenho e abordagens de correção. Trocadores de Calor de Casco e Tubos: ΔP no casco. ΔP nos tubos. Problema de dimensionamento básico. Trocadores de Calor: Incrustação. Evaporação: Objetivos, Energia, Métodos de Operação. Evaporação: Medidas de desempenho. Fatores que influenciam o ΔT. Classificação e descrição dos equipamentos. Área de troca térmica de um Evaporador Simples, Noções de Termodinâmica, Problema, Soluções com e.p.e. significativo e calores de dissolução e diluição apreciáveis. Problemas. Primeira Avaliação. Equipamentos de condensação e vácuo. Purga barométrica. Evaporação em Múltiplos Efeitos: (Partida de um múltiplo efeito.) Diferença útil de temperatura. Economia e Capacidade de um Múltiplo Efeito, Sistemas de Alimentação.



PROGRAMA (cont.)

Cálculo da área e condições operacionais de um Múltiplo Efeito. Evaporação por Recompressão Térmica (Termocompressão) do Evaporado. Problema. Evaporação por Compressão Mecânica do Evaporado. Problema. Evaporadores Flash. Evaporação com Bomba de Calor. Arraste. Dimensionamento de separadores vapor - líquido. Tópicos de Cristalização (em sumário). Psicrometria. Conceitos e Aplicações Avaliação de Evaporação Carta Psicrométrica. Aplicações. Equação do Bulbo úmido. Equação de Saturação Adiabática Exercícios de Psicrometria. Mistura de correntes de ar úmido. Avaliação de Psicrometria Secagem de sólidos. Conceitos e emprego da Base seca Mecanismos característicos da secagem Balanços em secadores adiabáticos e não-adiabáticos Secagem envolvendo transmissão de calor por condução e convecção Taxa de secagem e tempo de secagem Equipamentos de secagem Números de unidades de transferência. Dimensionamento de secadores Umidificação. Mecanismo e equipamentos Resfriamento industrial. Torres de Resfriamento Mecanismos de transferência em torres de resfriamento Dimensionamento de Torres de Resfriamento. Numero de Unidades de Transferencia Numero de ciclos de concentração. Cálculo da purga e reposição na torre de resfriamento. Avaliação de Umidificação e Torres de resfriamento. Exame Final

OBJETIVO GERAL

- .Conhecer, entender e aplicar os conceitos relacionados às operações unitárias nas operações de separação abordadas nesta disciplina.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

- Aplicar fundamentos básicos, relacionados a Fenômenos de Transporte, Termodiâmica, Processos químicos e outros. - Consultar bibliografia especializada; - Aplicar o conteúdo da disciplina para solução de problemas propostos, visando o dimensionamento dos equipamentos envolvidos.


As aulas são expositivas com o uso do quadro ou então projetadas. O material de apoio - figuras, tabelas, resumos, apostilas..- podem e devem ser obtidos pelo site da disciplina, bem como acessados em aula

para bom aproveitamento didático.




o 2 (variável)


São realizadas 4 avaliações escritas na disciplina, compreendendo cada tópico estudado individualmente. As notas das provas escritas podem compor com outras formas de avaliação. Assim, testes são realizados esporadicamente, com ou sem aviso prévio, sobre o tema da aula em curso ou de aulas anteriores. Ao menos um trabalho suplementar está previsto. A avaliação do módulo inclui nota de conceito. A nota de conceito de cada aluno leva em consideração a frequência e o desempenho nos testes e trabalhos.

BIBLIOGRAFIA BÁSICA.

FOUST, A;L. PRINCIPIOS das operações unitárias.. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1982. 670p., KERN, Donald Quentin. Processos de transmissão de calor. Rio de Janeiro: Guanabara, 1987. 671p. TREYBAL, Robert Ewald. Mass-transfer operations. Tokyo: McGraw-Hill Kogakusha, c 1955-80.

(McGraw-Hill chemical engineering series) GEANKOPLIS, Christie J. Transport processes and separation process principles: (includes unit

operations). 4th ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall Professional Technical Reference, c2003. 1026 p. COULSON, J. M. (John Metcalfe); RICHARDSON, J. F.(John Francis). Tecnologia quimica. 2. ed. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 1968. xx, 889p


MANUAL de engenharia química. Robert H. Perry, Cecil H Chilton.. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1980. MCCABE, Warren L. (Warren Lee); SMITH, Julian C. (Julian Cleveland); HARRIOTT, Peter. Unit operations of chemical engineering. Boston: McGraw-Hill, 2005. 1140p., il. (McGraw-Hill chemical

engineering series (enc.).

Professor da Disciplina: Prof. Carlos Alberto U Gontarski

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Prof. Paul Fernand Milcent

Assinatura: ______________________________________________

Chefe de Departamento: Prof. Marcos R. Mafra

Assinatura: __________________________________________





Disciplina: Operações Unitárias III Código: TQ087 – EQA


Pré-requisito: : todas as disciplinas do 1o

ao 4o período Co-requisito:


C.H. Semestral Total: 90h C.H. Anual Total: 90 h C.H. Modular Total: PD: 90 LB: 00 CP: 00 ES: 00 OR: 00 C.H. Semanal: 6h


Destilação, absorção, extração líquido-líquido, extração sólido-líquido, adsorção e troca iônica.


Destilação: propriedades termodinâmicas, flash, dimensionamento de vaso de separação, destilação binária método gráfico, método rigoroso, destilação multicomponente, métodos aproximados e rigorosos, dimensionamento de colunas de pratos, uso de simuladores comerciais. Absorção: propriedades termodinâmicas, escolha de solventes, dimensionamento de colunas com recheios, método rigoroso e aproximado. Extração líquido-líquido: propriedades termodinâmicas, escolha de solventes, dimensionamento de equipamento e parâmetros de processo. Extração sólido-líquido: características e equipamentos. Adsorção e troca iônica: propriedades termodinâmicas, modelagem e dimensionamento de colunas.

OBJETIVO GERAL

O aluno deverá ser capaz de conhecer os princípios das operações unitárias, as propriedades termodinâmicas e os fenômenos de transporte envolvidos e ser capaz de projetar os equipamentos.


Avaliar nos processos estudados e nos equipamentos projetados a influência dos sistemas e das suas características. Fazer uma análise das variáveis que influenciam no tamanho do equipamento com o objetivo de máximo rendimento e baixo custo.


A disciplina será desenvolvida mediante aulas expositivo-dialogadas quando serão apresentados os conteúdos curriculares teóricos e através de atividades no laboratório de informática com o uso de softwares e simuladores comerciais. Serão utilizados

os seguintes recursos: quadro de giz, notebook e projetor multimídia, artigos e softwares específicos.


A avaliação dos alunos durante o semestre será realizada a partir de 3 (três) provas individuais e sem consulta (70 % da nota final) e através de listas de exercícios e atividades realizadas em sala e com o uso de computadores (30 % da nota final). Data das provas: P1 – 09/09; P2 – 16/10; P3 – 18/11. Alterações nas datas das provas poderão ser realizadas com o consenso do professor e 100 % dos alunos.


- Seader, J.D.; Henley, E.J. Separation Process Principles, John Wiley & Sons - McCabe, Smith, Harriott, Unit Operations of Chemical Engineering. McGraw Hill - Geankoplis, Christy J. Transport Process and Unit Operations. Prentice Hall


- Wankat, Phillip C. Separation Process Engineering. Prentice Hall - Kister, Henry Z. Distillation Design. McGraw Hill - Jorge Navaes Caldas, Antônio Ignácio de Lacerda, Eduardo Veloso, Luiz Cláudio Moreira Paschoal. Internos de Torres Pratos e Recheios, ed.UERJ. - Seider, W.D.; Seader, J.D.; Lewin,D.R. Product & Process Design Principles, Synthesis, Analysis, and Evaluation. John Wiley & Sons.



Professor da Disciplina: Agnes de Paula Scheer

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Franciny Campos Schmidt

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________




Disciplina: Operações Unitárias III Código: TQ087 - EQB








Destilação, absorção, extração líquido-líquido, extração sólido-líquido, adsorção e troca iônica.


Destilação: propriedades termodinâmicas, flash, dimensionamento de vaso de separação, destilação binária método gráfico, método rigoroso, destilação multicomponente, métodos aproximados e rigorosos, dimensionamento de colunas de pratos, uso de simuladores comerciais. Absorção: propriedades termodinâmicas, escolha de solventes, dimensionamento de colunas com recheios, método rigoroso e aproximado. Extração líquido-líquido: propriedades termodinâmicas, escolha de solventes, dimensionamento de equipamento e parâmetros de processo. Extração sólido-líquido: características e equipamentos. Adsorção e troca iônica: propriedades termodinâmicas, modelagem e dimensionamento de colunas.

OBJETIVO GERAL

O aluno deverá ser capaz de conhecer os princípios das operações unitárias, as propriedades termodinâmicas e os fenômenos de transporte envolvidos e ser capaz de projetar os equipamentos.


Avaliar nos processos estudados e nos equipamentos projetados a influência dos sistemas e das suas características. Fazer uma análise das variáveis que influenciam no tamanho do equipamento com o objetivo de máximo rendimento e baixo custo.


A disciplina será desenvolvida mediante aulas expositivo-dialogadas quando serão apresentados os conteúdos curriculares teóricos e através de atividades no laboratório de informática com o uso de softwares e simuladores comerciais. Serão utilizados os seguintes recursos: quadro de giz, notebook e projetor multimídia, artigos e softwares específicos.


A avaliação dos alunos durante o semestre será realizada a partir de três provas individuais (80% da nota

final) agendadas no primeiro dia de aula, e de listas de exercícios (20% da nota final) que incluem

exercícios teóricos e computacionais baseados no uso de simuladores ou softwares específicos. Cada

prova será constituída de uma parte sem consulta e uma parte com consulta, sendo esta de maior peso

na nota (entre 60-80% da nota da prova). Média final = (1ª nota + 2ª nota)/2




Seader, J.D.; Henley, E.J. – Separation Process Principles, Wiley, 2nd

Ed., 2006.

McCabe, W.L.; Smith, J.C.; Harriot, P. – Unit Operations of Chemical Engineering, Mc Graw

Hill, 6th Ed. 2001

Foust, A.F.; Wenzel, L.A.; Clump, C.W.; Maus, L.; Andersen, L.B. Princípios das Operações

Unitárias, LTC, 2ª Ed., 1982.


Kister, H. Z. Distillation Design. McGraw Hill, 1992.

Geankoplis, C.J. Transport Process and Unit Operations. Prentice Hall, 1993.

Textos específicos e artigos selecionados.


Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________





o 2

Disciplina: Reatores Homogêneos Código: TQ88 – EQB








Reações químicas, Cinética homogênea, Tipos de reatores, reatores para reações simples, reatores para reações múltiplas, reatores não isotérmicos, reatores não ideais, reatores reais.


- Conceito básicos em cinética e reatores (expressão da taxa, grau de avanço, reações elementares, reagente limitante, rendimento e seletividade); - Efeito da temperatura sobre a velocidade de uma reação homogênea (dedução da equação de Arrhenius a partir da equação de van't Hoff); - Cálculo da constante de equilíbrio, dedução da equação de van't Hoff, relação entre constante de equilíbrio e grau de avanço, conversão, número de moles e propriedades intensivas em reações simples e complexas; - Interpretação de dados cinéticos em reatores batelada para reações irreversíveis e reversíveis de 1a e 2a ordem; - Interpretação de dados cinéticos em reatores de volume variável para reações irreversíveis de 1a e 2a ordem; - Método das taxas iniciais; - Reatores ideais (batelada, CSTR, PFR); - Interpretação de dados cinéticos em reatores contínuos ideais; - Comparação entre reatores PFR e CSTR e associação de reatores ideais; - Reatores adiabáticos e com reciclo; - Reatores não-ideais;

OBJETIVO GERAL

Conhecer os fundamentos de cálculo de reatores químicos envolvendo reações homogêneas.


Permitir ao aluno: i) obter parâmetros cinéticos de reações homogêneas, ii) dimensionar reatores ideais e

não ideais.


Aulas expositivas: uso de quadro negro e projetor multimídia.




A nota final será a média aritmética de duas provas. Nota final = (prova1+ prova 2)/2 Data das provas: Prova 1: 23/09/2014 Prova 2: 13/11/2014 Será considerado aprovado o aluno que obtiver nota final maior ou igual a 7,0. Será considerado reprovado por nota o aluno que obtiver nota final menor do que 4,0. Será considerado apto a realizar o exame final o aluno que obtiver nota maior ou igual a 4,0. O exame final consistirá de uma prova englobando todo o conteúdo do semestre. Data do exame final: 09/12/2014


- FOGLER, H.S. Elementos de Engenharia das Reações Químicas. 4 Ed., LTC. Rio de Janeiro, 2009; - LEVENSPIEL, O. Engenharia das Reações Químicas. Ed. Edgard Blücher Ltda, 1974; - SMITH, J.M. Chemical Engineering Kinetics. 3rd Ed., McGraw Hill. New York, 1981.


- HILL, C.G. An introduction to Chemical Engineering Kinetics and Reactor Design. John Wiley. New York, 1977;

- FROMENT, G.F. Bischoff, K.B., De Wilde, J. Chemical Reactor Analysis and Design. Third Ed., John

Wiley & Sons. New York, 2011.

Professor da Disciplina: Everton Fernando Zanoelo

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________




Disciplina: Cálculo de Reatores Heterogêneos Código: TQ089 - EQA







Cinética heterogênea. Reações heterogêneas. Catálise heterogênea. Tipos de reatores. Reatores para reações simples. Reatores para reações múltiplas. Reatores não isotérmicos. Reatores não ideais. Reatores reais.


4. Introdução ao projeto de reatores heterogêneos

5. Cinética e reações heterogêneas em sistemas não catalíticos

5.1. Reações entre fluido e partícula

d) Modelos cinéticos para partículas esféricas - modelo de conversão progressiva - modelo sem reação no núcleo

e) Aplicação ao projeto - alto – forno - leito fluidizado

5.2. Reações entre fluido e fluido

f) Seleção de modelos cinéticos g) Aplicação ao projeto

- torres - misturador-decantador - destilação extrativa

6. Cinética e reações heterogêneas em sistemas catalíticos

6.1. Catálise d) Definições e) Tipos e propriedades dos catalisadores h) Mecanismo de reações catalíticas

- Adsorção - Cinética de superfície - Dessorção

6.2. Equação de velocidade: modelos cinéticos 6.3. Desativação de catalisadores 6.4. Aplicação ao projeto

- Reatores de Leito Fixo - Reatores com Movimentação de Sólidos - Reatores de Leito Gotejante

OBJETIVO GERAL

2. Qualificação de profissionais para que estes possam dimensionar e otimizar reatores heterogêneos adequadamente de forma a atuar em diversos tipos de indústrias químicas.

3. Encaminhar o estudante a exercitar a auto-reflexão e a autogestão de suas ações e, dessa forma, perpetuar o aprender através de sua própria experiência.




9. Reconhecer o tipo de reação heterogênea que está ocorrendo em um sistema reacional. 10. Determinar a cinética de reações heterogêneas – catalíticas e não catalíticas. 11. Realizar o projeto preliminar para reatores em sistemas heterogêneos. 12. Compreender os princípios de catálise. 13. Selecionar adequadamente o tipo de reator mais apropriado para sistemas heterogêneos - catalíticos e não

catalíticos. 14. Estabelecer a influência da desativação do catalisador no projeto do reator.


A disciplina será desenvolvida mediante aulas expositivo-dialogadas quando serão apresentados os conteúdos curriculares teóricos e através de atividades de ensino individualizado como trabalhos em grupo, seminários e estudo de caso, estudo dirigido disponibilizados na sala virtual da disciplina no Moodle (http://moodle.ufpr.br). Serão utilizados recursos como: quadro de giz, notebook e projetor multimídia, artigos e livros, bem como softwares específicos.


As avaliações serão processuais e compostas por dois tipos: informais e formais. As avaliações informais serão disponibilizadas na sala virtual da disciplina e contaram com estudos dirigidos, pesquisas em literatura, estudos de caso e/ou exercícios que e podem ser realizadas individualmente ou em grupo. Neste tipo de avaliação o aluno será incentivado a fazer uma auto avaliação do conteúdo apresentado em aula e consequentemente se preparar para a avaliação formal. Esta avaliação não tem peso na nota do aluno. O aprendizado do aluno será acompanhado pelo professor e monitor da disciplina fora dos horários de aula. As avaliações formais serão realizadas através de provas escritas. As provas escritas serão subjetivas e sem consulta, com duração máxima de 120 minutos. As datas das provas são marcadas no primeiro dia de aula e só poderão ser alteradas mediante solicitação por escrito, desde que todos os alunos (100% da turma) concordem com a nova data. A nota final será obtida por meio da média aritmética das provas escritas realizadas durante o semestre. Os alunos que obtiverem nota igual ou superior a 70 serão aprovados. O aluno que não obtiver grau suficiente para passar por média (70) deverá fazer o exame final. Terão direito de fazer o exame final os alunos com grau igual ou superior a 40.


FOGLER, H. S. Elementos de Engenharia Química. 4. ed.; Rio de Janeiro: LTC, 2009.

LEVENSPIEL, O. Engenharia das Reações Químicas. 3. ed.; São Paulo: Edgard Blücher, 2000. 563p.

HILL, C. G. An Introduction to Chemical Engineering Kinetics & Reactor Design. New York: John Wiley & Sons, 1977.


SMITH, J. M. Chemical engineering kinetics. 3. ed.; Singapore: Mc Graw Hill, 1981.

BOND, G. C. Heterogêneos Catalysis – Principles and Application. 2. ed.; New York: Oxford, 1987.

Professor da Disciplina: Mônica Beatriz Kolicheski

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________

http://moodle.ufpr.br/




Disciplina: Cálculo de Reatores Heterogêneos Código: TQ089 - EQB







Cinética heterogênea. Reações heterogêneas. Catálise heterogênea. Tipos de reatores. Reatores para reações simples. Reatores para reações múltiplas. Reatores não isotérmicos. Reatores não ideais. Reatores reais.


7. Introdução ao projeto de reatores heterogêneos

8. Cinética e reações heterogêneas em sistemas não catalíticos

8.1. Reações entre fluido e partícula

f) Modelos cinéticos para partículas esféricas - modelo de conversão progressiva - modelo sem reação no núcleo

g) Aplicação ao projeto - alto – forno - leito fluidizado

8.2. Reações entre fluido e fluido

i) Seleção de modelos cinéticos j) Aplicação ao projeto

- Colunas de absorção reativa: fluxo contracorrente - Tanques de agitação e borbulhamento

9. Cinética e reações heterogêneas em sistemas catalíticos

9.1. Catálise f) Definições g) Tipos e propriedades dos catalisadores k) Mecanismo de reações catalíticas

- Adsorção - Cinética de superfície - Dessorção

9.2. Equação de velocidade: modelos cinéticos 9.3. Desativação de catalisadores 9.4. Aplicação ao projeto

- Reatores de Leito Fixo - Reatores com Movimentação de Sólidos - Reatores de Leito Gotejante

OBJETIVO GERAL

4. Qualificação de profissionais para que estes possam dimensionar e otimizar reatores heterogêneos adequadamente de forma a atuar em diversos tipos de indústrias químicas.

5. Encaminhar o estudante a exercitar a auto-reflexão e a autogestão de suas ações e, dessa forma, perpetuar o aprender através de sua própria experiência.




15. Reconhecer o tipo de reação heterogênea que está ocorrendo em um sistema reacional. 16. Determinar a cinética de reações heterogêneas – catalíticas e não catalíticas. 17. Realizar o projeto preliminar para reatores em sistemas heterogêneos. 18. Compreender os princípios de catálise. 19. Selecionar adequadamente o tipo de reator mais apropriado para sistemas heterogêneos - catalíticos e não

catalíticos. 20. Estabelecer a influência da desativação do catalisador no projeto do reator.


A disciplina será desenvolvida mediante aulas expositivo-dialogadas quando serão apresentados os conteúdos curriculares teóricos e através de atividades de ensino individualizado como trabalhos em grupo, seminários e estudo de caso, estudo dirigido disponibilizados na sala virtual da disciplina no Moodle (http://moodle.ufpr.br). Serão utilizados recursos como: quadro de giz, notebook e projetor multimídia, artigos e livros, bem como softwares específicos.


As avaliações serão processuais e compostas por dois tipos: informais e formais. As avaliações informais serão disponibilizadas na sala virtual da disciplina e contaram com estudos dirigidos, pesquisas em literatura, estudos de caso e/ou exercícios que e podem ser realizadas individualmente ou em grupo. Neste tipo de avaliação o aluno será incentivado a fazer uma auto avaliação do conteúdo apresentado em aula e consequentemente se preparar para a avaliação formal. Esta avaliação não tem peso na nota do aluno. O aprendizado do aluno será acompanhado pelo professor e monitor da disciplina fora dos horários de aula. As avaliações formais serão realizadas através de provas escritas. As provas escritas serão subjetivas e sem consulta, com duração máxima de 120 minutos. As datas das provas são marcadas no primeiro dia de aula e só poderão ser alteradas mediante solicitação por escrito, desde que todos os alunos (100% da turma) concordem com a nova data. A nota final será obtida por meio da média aritmética das provas escritas realizadas durante o semestre. Os alunos que obtiverem nota igual ou superior a 70 serão aprovados. O aluno que não obtiver grau suficiente para passar por média (70) deverá fazer o exame final. Terão direito de fazer o exame final os alunos com grau igual ou superior a 40.


FOGLER, H. S. Elementos de Engenharia Química. 4. ed.; Rio de Janeiro: LTC, 2009.

LEVENSPIEL, O. Engenharia das Reações Químicas. 3. ed.; São Paulo: Edgard Blücher, 2000. 563p.

HILL, C. G. An Introduction to Chemical Engineering Kinetics & Reactor Design. New York: John Wiley & Sons, 1977.


SMITH, J. M. Chemical engineering kinetics. 3. ed.; Singapore: Mc Graw Hill, 1981.

BOND, G. C. Heterogeneous Catalysis – Principles and Application. 2. ed.; New York: Oxford, 1987.


Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________

http://moodle.ufpr.br/



FICHA No 2

Disciplina: Métodos matemáticos aplicados à Engenharia Química I Código: TQ090








Séries numéricas e de potências, equações diferenciais ordinárias, transformadas de Laplace. Solução de equações diferenciais ordinárias de segunda ordem por séries de potência. Introdução a equações diferenciais parciais. Separação de variáveis.


- Equações diferenciais ordinárias de primeira ordem (separáveis, homogêneas, exatas, lineares, de Bernoulli);

- Soluções de equações diferenciais ordinárias de ordem superior (com coeficientes constantes e homogêneas, com coeficientes constantes e não homogêneas, com coeficientes variáveis de Cauchy-Euler);

- Soluções de equações diferenciais ordinárias por séries de potências; - Séries de Taylor; - Solução de equações diferenciais parciais pelo método do produto; - Funções ortogonais; - Funções pares e ímpares - Séries de Fourier generalizada, do Seno e do Coseno; - Transformada da Laplace; - Solução de equações diferenciais por transformada de Laplace.

OBJETIVO GERAL

Conhecer os fundamentos matemáticos necessários à formação de um engenheiro.


Resolver equações diferenciais clássicas em problemas de engenharia por métodos analíticos.


Aulas expositivas: uso de quadro negro.




o 2


A nota final será a média aritmética de duas provas. Nota final = (prova1+ prova 2)/2 Data das provas: Prova 1: 09/09/2014 Prova 2: 21/10/2014 Será considerado aprovado o aluno que obtiver nota final maior ou igual a 7,0. Será considerado reprovado por nota o aluno que obtiver nota final menor do que 4,0. Será considerado apto a realizar o exame final o aluno que obtiver nota maior ou igual a 4,0. O exame final consistirá de uma prova englobando todo o conteúdo do semestre. Data do exame final: 09/12/2014


- Zill, D.G. e Cullen, M.R.: Equações Diferenciais, 3ª Edição, 2001; - Boyce, E.W. e Di Prima, R.C.: Equações Diferenciais Elementares e Problemas de Valores de Contorno, Guanabara, 6 Ed., Rio de Janeiro, 1994; - Kreyszig, I.; Advanced Engineering Mathematics, John Wiley and Sons, 4ed., New York, 1981.


- Abramowitz, M. e Stegun, I.A.: Handbook of Mathematical Functions, Dover Publications, New York, 1968;

- Wylie, C.R. e Barret, L.C.: Advanced Engineering Mathematics, McGraw-Hill, São Paulo, 1985;

- Rice, R.G. e Do, D.D.: Applied Mathematics and Modeling for Chemical Engineers, John Wiley, New York, 1995.

Professor da Disciplina: Everton Fernando Zanoelo

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________




Disciplina: Métodos Matemáticos Aplicados à Engenharia Química II Código: TQ091








Resolução de cálculos de engenharia química usando métodos matemáticos aplicados. Solução de sistemas de equações algébricas não-lineares. Solução de sistemas equações diferenciais ordinárias: método de Euler e métodos tipo Runge-Kutta . Método da Colocação Ortogonal.


- Solução de equações e sistemas de equações algébricas não lineares por: Substituição Sucessiva, Método de Newton, Métodos Quase-Newton (Newton discreto, Secante). - Solução de Sistemas de Equações diferenciais Ordinárias por: Método de Euler (explícito e implícito), Métodos da série de Taylor (Taylor de segunda ordem, Runge Kutta de segunda, terceira e quarta ordem), Métodos de múltiplos pontos (Adams-Bashforth, Adams Moulton). - Método das diferenças finitas (solução de sistemas unidimensionais e multidimensionais em regime estacionário e transiente).

OBJETIVO GERAL

A disciplina tem por objetivo o estudo sobre a resolução de problemas práticos de engenharia por meios de métodos numéricos.


Ao final do curso, o aluno deverá ser capaz de identificar as variáveis envolvidas em um problema de engenharia, propor um modelo matemático que represente o fenômeno estudado (como uma equação ou sistema de equações algébricas ou diferenciais), e aplicar o método adequado para solução do problema.


Conteúdos curriculares teóricos serão apresentados por meio de aulas explosivo-dialogadas. Exercícios serão resolvidos com o auxílio dos softwares matemáticos comerciais. Os recursos necessários para a disciplina são: quadro, giz, notebook, projetor multimídia, sala de computadores com Excel e Matlab instalados.




o 2 (variável)


A nota final será a média ponderada de duas provas e quatro trabalhos. Nota final = (prova1*0,8+trabalho1*0,1+trabalho2*0,1 + prova 2*0,8+trabalho3*0,1+trabalho4*0,1)/2 Data das provas: Prova 1: 11/09/2014 (Solução de equações algébricas não-lineares) Prova 2: 06/11/2014 (Solução de equações diferenciais ordinárias e parciais) Trabalho 1: Método da substituição sucessiva multivariável no Excel Trabalho 2: Método da secante multivariável no Excel Trabalho 3: Método de Runge-Kutta em Excel ou Matlab Trabalho 4: Método das diferenças finitas em Excel Será considerado aprovado o aluno que obtiver nota final maior ou igual a 7,0. Será considerado reprovado por nota o aluno que obtiver nota final menor do que 4,0. Será considerado apto a realizar o exame final o aluno que obtiver nota maior ou igual a 4,0. O exame final consistirá de uma prova englobando todo o conteúdo do semestre. Data do exame final: 08/12/2014


Ruggiero, M.A.G. e Lopes, V.L.R.: Cálculo Numérico. Aspectos Teóricos e Computacionais. Makron Books, 1996. Boyce, E.W. e Di Prima, R.C.: Equações Diferenciais Elementares e Problemas de Valores de Contorno, Guanabara, 6 Ed., Rio de Janeiro, 1994. Barroso, L.C., Barroso, M.M.A., Campos-Filho, F.F., Carvalho, M.L.B., Maia, M.L.: Cálculo Numérico com Aplicações, Harbra, 1987.


Akai, T.J.: Applied Numerical Methods for Engineers, John Wiley and Sons, 1994.

Rice, R.G. e Do, D.D.: Applied Mathematics and Modeling for Chemical Engineers, John Wiley, New York, 1995.

Professor da Disciplina: Fernando Augusto Pedersen Voll

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________





Disciplina: Tratamento de Efluentes Código: TQ093




C.H. Semestral Total: 60

PD: 60 LB: 00 CP: 00 ES: 00 OR: 00

C.H. Semanal: 4


Ecologia, normas e legislação brasileira. Poluição: causas e influência sobre o meio ambiente. Águas potável e industrial: origens, padrões, processos de tratamento, controle. Projeto de sistemas: equipamentos. Rejeitos industriais: processos de tratamento físico, químico e biológico. Projetos de sistemas de tratamento. Controle.


Ecologia, meio ambiente e sociedade. Normas e legislação brasileira relacionadas a poluição e licenciamento ambiental. Poluição (ar, água e solo): causas e influência sobre o meio ambiente. Água potável e industrial: origens, padrões, processos de tratamento, controle de qualidade. Projeto de sistemas: operação e equipamentos. Rejeitos urbanos e industriais: processos de tratamento físico, químico e biológico. Projetos de sistemas de tratamento.

OBJETIVO GERAL

O aluno deverá estar apto a compreender a influência de efluentes do meio urbano e industrial sobre o meio ambiente e vice-versa.


Avaliar a inter-relação entre o meio urbano, industrial e ambiental. Compreender fenômenos de poluição do ar, água e solo e suas interdependências. Obter normas e legislação concernente aos parâmetros de poluição para controle analítico e ação de prevenção e tratamento. Compreender as operações e equipamentos para tratamentos habituais de efluentes líquidos industrias, tal como, calcular as especificações de alguns desses equipamentos para montagem de um processo básico.


Aulas teóricas, construção do conhecimento (seminários e textos e discussão em grupo).




o 2 (variável)


A avaliação a ser apresentada no primeiro dia de aula será realizada com uso de: 1) Prova (30%) – definido em acordo com a distribuição de outras provas, mas em mesmo horário

das aulas 2) Construção do conhecimento: seminários (20%) e texto correspondente (30%) 3) Projeto básico de tratamento de água ou efluente – urbano ou industrial (20%)


ESGOTO sanitário: coleta, transporte, tratamento e reúso agrícola. 2.ed. rev., atual. e ampl. São Paulo, SP: Blucher, 2011. xiii, 565 p., il., gráfs., tabs. Inclui referências. ISBN 9788521205685. (15 exemplares)

INTRODUÇAO à engenharia ambiental. Benedito Braga. 2. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. 305p., il. Inclui bibliografia e índice. ISBN 858776050412 (broch.). (15 exemplares)

MOTA, Suetonio. Introdução à engenharia ambiental. 5.ed. rev. e atual. Rio de Janeiro, RJ: Associaçao Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental, 2012. 524 p., il., gráfs., tabs. Inclui referências. ISBN 9788575639504. (15 exemplares)

RICHTER, Carlos A. Água: métodos e tecnologia de tratamento. 1. ed. São Paulo, SP: Blucher, 2009. 340p., il., gráfs., tabs. Inclui referências e notas. ISBN 9788521204985. (16 exemplares)


AISSE, Miguel Mansur. Processos econômicos de tratamento de esgotos sanitários. Curitiba: PUC-PR, 1993. (2 exemplares – adquirir mais 1 exemplar)

KIELY, Gerard. Environmental Engineering. 1. Ed.. London: Mc-Graw-Hill, 1997. 979p. ISBN 0077091272 (a ser comprado 3 exemplares)

MANO, Eloisa Biasotto. Meio ambiente, poluição e reciclagem. 2. ed. São Paulo: Blucher, 2010. xiii, 182 p., il., grafs., tabs. Inclui referências e índice. ISBN 9788521205128 (broch.). (1 exemplar – adquirir mais 2 exemplares)

MOUVIER, Gerard. A poluiçao atmosferica. São Paulo: Atica, 1997. 104p., il. Bibliografia: p.104. ISBN 8508066341 : (Broch.). (1 exemplar – adquirir mais 2 exemplares)

POLETO, Cristiano. Resíduos sólidos. Uberaba: UFTM, 2013. 91 p., il., grafs., tabs. Inclui referências. ISBN 9788560308385 (broch.). (2 exemplares – adquirir mais 1 exemplar)

WASTEWATER engineering: treatment, disposal, and reuse. George Tchobanoglous, Franklin L. (Franklin Louis) Burton. 3rd ed. / rev. New York: McGraw-Hill, c1991. xvi, 1334p., il. Inclui indice. ISBN 0070416907. (2 exemplares – adquirir mais 1 exemplar)

Professor da Disciplina: Alvaro L. Mathias

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________





Disciplina: Otimização de Processos Código: TQ-094





EMENTA

Formulação de um problema de otimização. Conceitos básicos de otimização. Otimização de funções sem restrições. Otimização de sistemas multivariáveis sem restrição (Simplex, Gradiente, Newton). Programação linear e aplicações. Programação não linear com restrições (Multiplicadores de Lagrange, Gradiente Reduzido Generalizado, Programação Quadrática).

PROGRAMA

- Organização dos problemas de otimização. Ajuste de funções empíricas a dados experimentais. Formulação de uma função objetivo envolvendo custos de investimento e operação. - Funções côncavas e convexas. Condições necessárias e suficientes para um extremo em uma função sem restrições. - Otimização univariáveil sem restrições (Método de Newton, Quase-Newton, Bisseção). - Otimização multivariável sem restrições (Método do Gradiente, Newton, Quase-Newton, Simplex). - Programação linear: Algoritmo Simplex - Programação não linear com restrições: Multiplicadores de Lagrange. Condições de Kuhn Tucker, Métodos de Penalidade, Método do Gradiente Reduzido Generalizado. Programação Quadrática.

OBJETIVO GERAL

A disciplina de Otimização de Processos tem por objetivo tornar o aluno capaz de encontrar a melhor configuração possível para um determinado processo, ou a melhor escolha para um determinado problema.


O aluno deverá ser capaz de identificar situações onde a ferramenta de otimização pode ser aplicada, formular um problema de forma matemática, e resolvê-lo pela técnica adequada. O aluno, ao final do curso, terá condições de escrever seu próprio algoritmo e também utilizar um software comercial para a solução de problemas típicos de otimização.


Exemplo: Conteúdos curriculares teóricos serão apresentados por meio de aulas explosivo-dialogadas. Exercícios serão resolvidos com o auxílio dos softwares matemáticos comerciais. Os recursos necessários para a disciplina são: quadro, giz, notebook, projetor multimídia, sala de computadores com Excel e Matlab instalados.




o 2 (variável)


A nota final será a média ponderada de duas provas e quatro trabalhos. Nota final = (prova1*0,7+trabalho1*0,15+trabalho2*0,15 + prova 2*0,7+trabalho3*0,15+trabalho4*0,15)/2 Data das provas: Prova 1: 01/10/2014 (Otimização univariável e multivariável sem restrições) Prova 2: 24/11/2014 (Programação linear e não-linear com restrições) Trabalho 1: Método da bisseção em Matlab. Trabalho 2: Método de Newton multivariável em Excel ou Matlab. Trabalho 3: Método da Penalidade em Excel ou Matlab. Trabalho 4: Método do Gradiente Reduzido Generalizado em Excel. Será considerado aprovado o aluno que obtiver nota final maior ou igual a 7,0. Será considerado reprovado por nota o aluno que obtiver nota final menor do que 4,0. Será considerado apto a realizar o exame final o aluno que obtiver nota maior ou igual a 4,0. O exame final consistirá de uma prova englobando todo o conteúdo do semestre. Data do exame final: 10/12/2014


T. F. EDGAR; D.M. HIMMELBLAU. Optimization of Chemical Process. New-York: McGraw-Hill, c1998.

J. J. MCKEOWN; D. MEEGAN; D. SPREVAK. An introduction to unconstrained optimization, Bristol; Crambidge: A. Hilger: ESM, c1990.

BORTOLOSSI, H. J. Cálculo diferencial a várias variáveis: uma introdução à teoria de otimização. Rio de Janeiro; São Paulo: PUC: Loyola, c2002.


EICHFELDER G. Adaptive scalarization methods in multiobjective optimization. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2008.

Computational methods in financial engineering. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2008.

Professor da Disciplina: Fernando Augusto Pedersen Voll

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________





Disciplina: UTILIDADES E INSTRUMENTAÇÃO Código: TQ095




C.H. Semestral Total: 60 HORAS PD: 60 LB: 00 CP: 00 ES: 00 OR: 00

C.H. Semanal: 04 HORAS


Conceitos básicos, diagramas P&I, sensores (fluxo, nível, temperatura, pressão e outros),

transmissores e transdutores, controladores, registradores. Normatização e projeto de malhas de controle. Sensores de. Válvulas de controle: tipos e projeto. Estudo e projeto de sistemas de geração de vapor, de ar comprimido, de ar de instrumentação, de água de

resfriamento e de refrigeração.


Instalações industriais: normas e materiais, processos de fabricação de tubos, suporte para tubulações, código de cores. Tubulações e acessórios: flanges, bocais, purgadores, válvulas, válvula de alívio; Dimensionamento de tubulações: dimensões comerciais, espessura, dilatação térmica e flexibilização, pressão e temp. de projeto, golpe de aríete, diâmetro

econômico e velocidade; Válvulas industrias: tipos de válvulas, válvulas de bloqueio, de regulagem, de segurança. Componentes de válvulas (corpo, castelo, internos), especificação de válvulas; Introdução ao controle e instrumentação; Sensores: medição de pressão, temperatura, nível, vazão e outros; Transmissores, transdutores, controladores, registradores; Representações: diagrama de blocos, fluxograma de processo e representação P&ID; Normatização (simbologia do P&ID); Projeto de malhas de controle; Estratégias de

controle; Válvulas de controle, componentes, tipos de válvulas, características das válvulas;

Projeto de válvulas de controle: curvas características de válvulas de controle, dimensionamento da válvula de controle; Estudo e projeto de sistemas de geração de vapor: caldeiras, drenos de condensado, dimensionamento de linhas de vapor, purgadores; Ciclo de refrigeração; Ar comprimido e ar de instrumentação; Água de resfriamento.

OBJETIVO GERAL

O aluno deverá ser capaz de dimensionar/especificar/avaliar adequadamente os equipamentos e acessórios abordados nesta disciplina.


Dimensionar/especificar/ avaliar adequadamente equipamentos, materiais e representação para: tubulações industriais e seus acessórios, válvulas de controle, sistemas de geração e distribuição de vapor, ar comprimido e água de resfriamento.


A disciplina será desenvolvida mediante aulas expositivo-dialogadas quando serão

apresentados os conteúdos curriculares teóricos. Serão utilizados os seguintes recursos: quadro de giz, notebook e projetor multimídia.




o 2 (variável)


As avaliações consistem de provas escritas, individuais e presenciais e também de trabalhos teóricos versando sobre um ou mais dos temas abordados no Programa da disciplina. A quantidade de trabalhos e os tópicos serão definidos pelo professor

A média final é composta da seguinte forma: MF= (P1+P2+P3)/70 + (ST)/30 onde: MF é a média final, P1, P2 e P3 são as provas escritas e ST é o somatório das notas dos trabalhos


- Tubulações Industriais – Materiais Projetos e Montagem. Pedro Silva Telles. Editora LTC

- Tubulações Industriais – Cálculo. Pedro Silva Telles. Editora LTC. - Controles típicos de equipamentos e processos industriais. Mario Massa de Campo. Editora Edgard Blucher. - Geração de Vapor. Edson Bazzo. Editora UFSC.


- Princípios de refrigeração: teoria, prática, exemplos, problemas, soluções. Roy J. Dossat. Editora Hemus.

-Instrumentação e fundamentos de medidas . Alexandre Balbinot . Editora LTC.

- Controle automatico de processos industriais : instrumentação. Luciano Sighieri. . Editora Edgard Blucher.

Professor da Disciplina: Elaine V. Takeshita

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Assinatura: __________________________________________





Disciplina: Controle de Processos I Código: TQ 096 - EQA








Desenvolvimento de metodologia para ajuste de controladores feedback e feedforward utilizando técnicas clássicas de projeto de controladores


Introdução, objetivos, motivação. Modelagem matemática de processos químicos. Transformadas de Laplace. Análise de sistemas de 1a e 2a ordem. Estabilidade de sistemas em malha aberta. Controladores P, PI, PID. Análise de sistemas em malha fechada. Estabilidade de sistemas em malha fechada. Síntese de controladores PID. Controle feedback e feedforward. Esquemas avançados de controle. Análise de resposta em domínio de freqüência. Modelos empíricos. Síntese de controladores por análise de resposta em freqüência.

OBJETIVO GERAL

O aluno deve estar apto a realizar a análise dinâmica e a sintonia de um controlador de processo.


Desenvolver modelos dinâmicos de processo, configurar uma malha de controle, analisar a estabilidade de funcionamento e ajustar os parâmetros do controlador a fim de garantir o funcionamento seguro e estável do processo industrial.


A disciplina será desenvolvida mediante aulas expositivo-dialogadas quando serão apresentados os conteúdos curriculares teóricos. Serão utilizados os seguintes recursos: quadro de giz, notebook e projetor multimídia, e softwares específicos.




o 2 (variável)


No primeiro dia de aula é entregue ao aluno o seguinte documento impresso:

TQ-096 – Controle de Processos I

Prezado aluno:

Bem vindo à disciplina de Controle I.

Neste semestre vamos desenvolver habilidades para poder analisar a dinâmica de um processo e calcular os ajustes de um controlador automático. É uma forma diferente de enxergar o processo, pois até o momento, todas as operações unitárias foram analisadas em estado estacionário.

Para atingir o objetivo, faz-se necessário desenvolver a modelagem dinâmica dos processos e resolver as equações resultantes. Será realizada uma revisão de conceitos de forma a ter uma visão geral do curso de engenharia química. Usaremos uma ferramenta para resolver as equações que erroneamente é vinculada a controle, que são as Transformadas de Laplace. Na verdade essa ferramenta deveria ser utilizada no curso todo, dado que simplifica muito a forma de resolver o equacionamento das operações unitárias.

Abordaremos os seguintes tópicos:

Introdução

Modelagem dinâmica de processos

Revisão de Transformadas de Laplace

Análise dinâmica de Sistemas de Primeira e Segunda Ordem

Ajuste experimental de modelos

Controladores

Diagrama de blocos e Função de transferência da malha fechada

Análise de estabilidade da malha feedback

Sintonia de controladores feedback

Sintonia de controladores feedforward

Sistemas avançados de controle

Análise em domínio de frequência

Realizaremos três provinhas durante o semestre, em data a ser definida em comum acordo com os alunos presentes em aula, após os tópicos Controladores, Sistemas avançados de controle, e Análise em domínio de frequência. Desta maneira, permite-se certa flexibilidade. Haverá única Segunda Chamada, com a matéria toda, no dia data. Não é necessário solicitação de segunda chamada: basta comparecer no dia. A final está definida para o dia data, também com a matéria toda da disciplina.

A maior parte das comunicações da disciplina será realizada por mail. Assim, mantenham a lista de mails atualizada para evitar confusões no final do semestre.

Será cobrada frequência e não haverá abono de falta, a menos nos casos previstos em Resoluções da UFPR.

Carlos Yamamoto LACAUT ets Usinas Piloto Bloco A [email protected] / [email protected] 3361-3188 / 3361-3200

Aprovação: Média das 3 provinhas

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]




Seborg, D.E.; Edgar, T. F.; Mellichamp, D.A.; Process Dynamics and Control, John

Wiley & Sons, 2nd

ed., 2004

Coughanowr, D.R.; Koppel, L.B.; Análise e Controle de Processos, Guanabara Dois, 1978

Ogata, K.; Engenharia de Controle Moderno, 5a

ed., Pearson Education Br.,


Luyben, W.L.; Process Modeling, Simulation and Control for Chemical Engineers, McGraw

Hill, 2nd

ed., 1989

Chau, P.C.; Process Control – A first course with Matlab, Cambridge University Press, 2002

Stephanopoulos, G.; Chemical Process Control – An introduction to theory and practice, Prentice Hall, 1984

Bequette, B.W.; Process Control – Modeling, Desing and Simulation; Prentice Hall, 2003

Castrucci, P.L.; Bittar, A.; Sales, R.M.; Controle Automático, LTC, 2011

Obs: A bibliografia indicada deverá efetivamente estar disponível na biblioteca em número compatível com o tamanho de cada turma.

Professor da Disciplina: Carlos I. Yamamoto

Assinatura: ______________________________________________


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Disciplina: Controle de Processos I Código: TQ096 - EQB




C.H. Semestral Total: 60 horas (C.H. Modular Total: PD: 60 LB: 00 CP: 00 ES: 00 OR: 00) C.H. Semanal: 4 horas


Introdução, objetivos, motivação. Modelagem matemática de processos químicos. Transformadas de Laplace. Análise de sistemas de 1a e 2a ordem. Estabilidade de sistemas em malha aberta. Controladores P, PI, PID. Análise de sistemas em malha fechada. Estabilidade de sistemas em malha fechada. Síntese de controladores PID. Controle feedback e feedforward. Esquemas avançados de controle. Análise de resposta em domínio de freqüência. Modelos empíricos. Síntese de controladores por análise de resposta em freqüência..


Conceitos Básicos. Leitura e Confecção de Fluxogramas de Instrumentação e Controle. Transformada de Laplace. Identificação de Processos. Diagrama de Blocos. Noções de instrumentação. Controle Feedback. Controle Feedforward. Controle Cascata. Controle de Nível. Controle de Temperatura. Controle de Reatores. Controle de Equipamentos de Separação. Controle de Plantas (Plant-Wide).

OBJETIVO GERAL

O aluno deverá ser capaz de interpretar, analisar e simular uma malha de controle.


O aluno será capaz de interpretar a malha de controle por meio das normas ISA, determinará um modelo matemático para o equipamento/processo, fará a seleção e sintonia do controlador da família PID e será capaz de simular o comportamento da malha de controle para diferentes equipamentos da indústria químca


A disciplina será desenvolvida mediante aulas expositivo-dialogadas quando serão apresentados os conteúdos curriculares teóricos e através de atividades em sala de aula Serão utilizados os seguintes recursos: quadro de giz, notebook e projetor multimídia e softwares específicos.




o 2 (variável)


A avaliação, apresentada aos alunos no primeiro dia de aula, será composta de 2 provas realizadas em sala de aula e um trabalho de conclusão da disciplina, cujo assunto e questões a serem resolvidas será entregue na 2ª. semana de aula. A média final do aluno será calculada considerando uma média ponderada das notas das provas com peso 1 e da nota do trabalho com peso 0,5. Sendo aprovado o aluno que tiver frequência maior ou igual a 75% e média final maior ou igual a 70,0. Alunos com média final entre 40,0 e 69,9 e frequência maior ou igual a 75%, deverão fazer exame final.


Luyben, W.L. Process modeling, simulation, and control for chemical engineers. McGraw-Hill: New

York, 1990.

Campos, M.M.; Teixeira, H.C.G. Controles típicos de equipamentos e processos industriais. Editora

Edgard Blucher: São Paulo, 2010.

Seborg, D.E.; Edgar, T.F.; Mellichamp, D.A. Process dynamics and control. John Wiley & Sons, New

York, 2004.

Coughanowr, D.R.; Koppel, L.B. Analise e controle de processos. Guanabara Dois: Rio de Janeiro, 1978.


Stephanopoulos, G. Chemical process control : an introduction to theory and practice. Prentice-Hall: Englewood Cliffs, 1984.

Smith, C.A.; Corripio, A.B. Principles and practice of automatic process control. John wiley & Sons: 1997.

Marlin, T.E. Process control : designing process and control systems for dynamic performance.

McGraw-Hill, New York: 1995.

Professor da Disciplina: Marcelo Kaminski Lenzi

Assinatura: ______________________________________________


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Disciplina: Tecnologia de Alimentos I Código: TQ100




C.H. Semestral Total: 60

PD: 30 LB: 30 CP: 00 ES: 00 OR: 00

C.H. Semanal: 4


Noções de Química e Bioquímica de Alimentos. Tecnologia de cereais e correlatos. Fermentação alcoólica. Análise sensorial. Embalagens.


Noções de química e bioquímica de alimentos: carboidratos, lipídios, proteínas, ácidos nucléicos, sais, reações enzimáticas, princípios das vias metabólicas, organismos relacionados à produção e conservação de alimentos. Tecnologia de cereais e correlatos: preparo de componentes e misturas de farinhas, panificação e produtos relacionados. Fermentação: uso de levedura e de bactérias. Análise sensorial: uso de método classificatório e das diferenças. Embalagens: vidro, plásticas, metálicas e laminadas. Controle de qualidade. Aspectos gerais de projetos e de gestão industriais.

OBJETIVO GERAL

O aluno deverá estar apto a compreender a produção de alimento com ênfase em cereais.


Relacionar a composição centesimal do alimento e das matérias-primas e suas conseqüências nutricionais. Compreender a lógica do metabolismo celular e de tecidos vegetais ou animais no processamento e armazenamento alimentar. Entender os princípios metabólicos durante a fermentação, como alcoólica e lática. Relacionar as fontes de matérias-primas e as múltiplas aplicações. Saber o que é análise sensorial e sua relação com o controle de qualidade, desenvolvimento e produção de um alimento. Identificar oportunidades de aplicação e restrição de uso embalagens na indústria de alimento.


Aulas teóricas, construção do conhecimento (seminários e textos e discussão em grupo).




o 2 (variável)


A avaliação a ser apresentada no primeiro dia de aula será realizada com uso de: 1) Prova (30%) – definido em acordo com a distribuição de outras provas, mas em mesmo horário

das aulas da disciplina 2) Construção do conhecimento: seminário (20%) e texto correspondente (30%) 3) Desenvolvimento de um alimento especial (20%)


Evangelista, José. Tecnologia de Alimentos. Atheneu, São Paulo. 2005. 652pp. (13 exemplares)

Ital: Manual Técnico no 5. Tecnologia de macarrão. Ital, Campinas, 1990. 71pp. (4 exemplares)

Kent, N.L. Tecnología de los cereales: introducción para estudiantes de ciencia de los alimentos y agricultura. Acribia, Zaragaza. 1987. 221pp. (3 exemplares)

Quaglia, G. Ciencia y tecnología de la panificación. Acribia, Zaragoza. 1991. 485pp. (7 exemplares)

Wong, Dominic W.S. Química de los alimentos: mecanismo e teoria. Acribia, Zaragaza. 1995. 476pp. (3 exemplares)


Carl Hoseney, Principios de ciencia y tecnología de los cereales. Acribia, Zaragaza. 1991. 321pp. (8 exemplares)

Muller, Gunther. Microbiología de los alimentos vegetales. Acribia, Zaragoza. 1981. 291pp. (4 exemplares)

Professor da Disciplina: Alvaro L. Mathias

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Disciplina: Tópicos Especiais em Engenharia Química I: Estatística Aplicada Código: TQ 123

Natureza: ( ) obrigatória ( X ) optativa Semestral (X) Anual ( ) Modular ( )






EMENTA (Unidades Didáticas) Disciplina de caráter não repetido, onde o tema é orientado dentro de uma linha tecnológica específica, de modo a fornecer ao estudante formação especializada, com apresentação final de monografia a uma banca constituída por professores do departamento de tecnologia química..


Introdução: objetivos, resumo do evento acidental a ser investigado. Capítulo I – Conceitos da estatística básica descritiva, classificação das variáveis, análise de frequências, medidas de tendência central, medidas de dispersão, medidas de distribuição, amostragem, grupos e classes de componentes. Capítulo II – Função probabilidade: conceitos, funções e operações de probabilidade, função densidade de probabilidade normal e acumulada, esperança, variância e covariância, distribuições discretas e contínuas de probabilidade. Capítulo III – Testes de Hipóteses: a hipótese estatística, a hipótese nula e a alternativa, a região de rejeição da hipótese nula, erros dos tipos I e II, nível de significância, teste unilateral e bilateral, curva característica de operação, sistemática de execução do teste de hipótese, teste para média populacional, teste para a diferença das médias populacionais, teste para a variância populacional, teste para a igualdade das variâncias populacionais, teste para a proporção populacional, teste para a diferença das proporções populacionais. Capítulo IV - Análise de Variância: variância total, variância entre amostras, variância residual, roteiro do teste de variância, teste ANOVA. Capítulo V. Estudo de Caso.

OBJETIVO GERAL

O objetivo geral da disciplina é o aprendizado da sistemática de aplicação dos testes de hipóteses estatísticos por parte dos alunos matriculados na disciplina.


Os objetivos específicos da disciplina contemplam: a revisão contextualizada dos conteúdos básicos da estatística descritiva; o entendimento da importância e dos benefícios do uso de ferramentas estatísticas nas atividades profissionais, notadamente aquelas a serem realizadas na área da engenharia química e na investigação de acidentes ambientais; ensinar a correta sistemática de realização do teste de hipótese.




A metodologia de ensino a ser utilizada na disciplina contempla a exposição oral dos conteúdos do programa da disciplina em sala de aula, com a utilização simultânea destes na investigação do estudo de caso, isto é, do acidente a ser investigado, como, por exemplo, o vazamento acidental de petróleos em ambiente estuarino visando a verificação da hipótese do relacionamento dos constituintes do óleo derramado com aqueles identificados com testes de laboratório nas amostras dos elementos ambientais afetados no acidente. Para o tratamento e análise estatística dos dados experimentais que constituem a amostra, emprega-se o programa livre de computador denominado GRELT. A medida que os conteúdos teóricos da disciplina vão sendo ministrados também são aplicados, passo a passo, na análise do estudo de caso, o qual é desenvolvido pelos alunos com a orientação do professor responsável pela disciplina. Na última etapa de desenvolvimento da disciplina, os alunos elaboram o relatório da investigação do estudo de caso, empregando as anotações e os resultados determinados, paulatinamente durante o transcorrer da disciplina. Na avaliação do aprendizado e do desempenho acadêmico dos alunos regulares matriculados na disciplina, consideram-se no cálculo da média final, as atividades executadas pelo aluno em sala de aula e o relatório final do estudo de caso a ser desenvolvido em equipe, de no máximo quatro alunos.


Como citado na descrição da metodologia de ensino, a sistemática escolhida para avaliar o aprendizado do aluno, regularmente matriculado na disciplina, contempla duas avaliações: o desempenho acadêmico individual do aluno nas atividades a serem desenvolvidas na sala de aula; e o relatório do estudo de caso que deverá ser elaborado adotando o padrão recomendado pela norma técnica da ABNT, por uma equipe formada de no máximo quatro alunos. Em razão da sistemática de avalição escolhida, a média de aprovação do aluno na disciplina é 5,0 (cinco), visando o atendimento da legislação em vigor da UFPR.


KASKANTZIS, G. N., “Curso Aplicado de Estatística Aplicada” – Disciplina de Tópicos Especiais para Engenharia Química UFPR, Apostila do Curso, 118 p. disponível: http://pt.scribd.com/doc/205828076/CURSO-APLICADO-DE-ESTATISTICA

IEZZI, Gelson; HAZZAN, Samuel; DEGENSZAJN, David Mauro. Fundamentos de matemática elementar, 11: matemática comercial, matemática financeira, estatística descritiva: 418 exercícios propostos com resposta, 215 testes de vestibulares com resposta. São Paulo: Atual, 2004. 232 p., il. ISBN 8535704620 (broch.).

IEZZI, Gelson. Fundamentos de matemática elementar, 11: matemática comercial, matemática financeira, estatística descritiva. 2. ed. São Paulo: Atual, 2013. 245 p., il., color, 25 cm. ISBN 978-85-357-1760-0.

IEMMA, Antonio Francisco. Estatística descritiva. Piracicaba, SP: 'Fi'-'Sigma'-'Ro', 1992. 182 p., il. Inclui bibliografia.

GONÇALVES, Fernando Antonio. Estatística descritiva: uma introdução. 2. ed. São Paulo: Atlas, 1977. 217p., il.

GONÇALVES, Fernando Antonio. Introdução a estatística: estatística descritiva. São Paulo: Atlas, 1974. [224] p., il. Bibliografia: p.[183].

http://pt.scribd.com/doc/205828076/CURSO-APLICADO-DE-ESTATISTICA



Professor da Disciplina: Prof. Dr. Georges Kaskantzis Neto

Assinatura: ______________________________________________

Chefe de Departamento: Prof. Dr. Marcos R. Mafra

Assinatura: __________________________________________





Disciplina: Tópicos Especiais em Engenharia Química II: Ética e Moral para Engenheiros Químicos

Código: TQ124

Natureza: ( ) obrigatória ( X) optativa Semestral ( X ) Anual ( ) Modular ( )







Disciplina de caráter não repetido, onde o tema é orientado dentro de uma linha tecnológica específica, de modo a fornecer ao estudante formação especializada, com apresentação final de monografia a uma banca constituída por professores do departamento de tecnologia química.


Apresentação do Curso e seus Objetivos. Significado de termos relacionados à Ética e a Moral. Ética como Distinta de Moral. Princípios Fundamentais da Justiça. O Princípio Fundamental da Ética: abordagens Deontológica e Teleológica. A Avaliação dos Comportamentos Específicos. Algumas Razões Para Não Censurar Eticamente a Ninguém. Discussão: Materialismo e Espiritualismo. O Pensamento Socrático. Noções de Psicanálise. Alguns Aspectos da Ética Evolucionária. Ética Aristotélica. Uma Análise da Ética e da Moral Propostas por Jesus. Moral Hinduísta e Budista. Noções da Ética Utilitarista. Noções Quanto ao Pensamento de Immanuel Kant. Código de Ética (Moral) Profissional. Seminário: Estudo de Caso de Ética Empresarial. Reflexões Quanto a Dilemas Éticos. Síntese e Conclusão do Curso.

OBJETIVO GERAL

Tomar decisões racionais quanto a dilemas éticos, facilitadas pelo conhecimento das principais abordagens e orientações que buscam a melhoria do comportamento humano.


Frente a um dilema ético específico, fundamentar racionalmente pelo menos uma das opções de conduta, com o auxílio de conclusões as quais chegaram filósofos que se dedicaram à Ética.


Aulas formais expositivas orais ou com o suporte de slides; Leitura e discussão de textos; Promoção da reflexão individual ou em grupo; Proposição de trabalhos escritos relacionados à Ética e a dilemas éticos; Promoção de estudos dirigidos; Promoção de seminários; Promoção de ações éticas específicas; Exposição e/ou discussão de obras cinematográficas pertinentes ao tema.


Testes de conhecimento; Trabalhos escritos de pesquisa quanto a temas relacionados à Ética; Trabalhos escritos de reflexão quanto a dilemas éticos; Apresentações orais de temas relacionados à Ética; Conceito de participação em atividade ética prática em grupo; Conceito de participação em atividades em classe. O detalhamento cronológico dos eventos, os objetivos, o sistema de aprovação e outras informações relacionadas, serão apresentadas aos alunos no primeiro dia de aula.




MILCENT, PAUL FERNAND. Ética e Moral para Engenheiros. Curitiba. 1 ed. 2013. Em finalização para publicação.

MARQUES, RAMIRO. Breve História da Ética Ocidental. Plátano Edições Técnicas. Lisboa. 1 ed. 2000.

192p.

LAW, STEPHEN. Filosofia - Guia Ilustrado Zahar. Jorge Zahar Editor. Rio de Janeiro. 2 ed. 2007. 352p.


ARISTÓTELES. Ética a Nicômaco. Editora Martin Claret. São Paulo. 1 ed. 2001. 241p.

BÍBLIA. Edições Loyola. São Paulo. 1994. 1324p.

BOFF, LEONARDO. Ethos Mundial. Um Consenso Mínimo Entre os Humanos. Editora Sextante. Rio de Janeiro. 1 ed. 2003. 131p.

CHANGEAUX, JEAN-PIERRE. Fundamentos Naturais da Ética. Instituto Piaget. Lisboa. 1 ed. 1993. 320p.

GALVÃO, PEDRO. Utilitarismo, de John Stuart Mill. Porto Editora. 1 ed. 2005. 125p.

KÜNG, HANS. Projeto de Ética Mundial. Uma Moral Ecumênica em Vista da Sobrevivência Humana. Edições Paulinas. São Paulo. 1 ed. 1993. 209p.

SPINOZA, BARUCH DE. Ética Demonstrada à Maneira dos Geômetras. Editora Martin Claret. Sào Paulo. 1 ed. 2005. 423p.

REALE, GIOVANNI e DARIO ANTISERI. História da Filosofia. Vol. 1 a 7. Paulus. São Paulo. 5 ed. 2011. 2616p.

http://www.cfq.org.br - Site oficial do Conselho Federal de Química do Brasil. Resolução Ordinária no 927 de 11/11/1970. Resolução Ordinária no 9593 de 13/07/2000.

http://www.confea.org.br - Site oficial do Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia do Brasil. Resolução no 1002 de 26/11/2002. Resolução no 1004 de 27/06/2003.

http://www.wikipedia.org-Enciclopédia Virtual Cooperativa.

Professor da Disciplina: PAUL FERNAND MILCENT

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: ALBERTO TADEU MARTINS CARDOSO

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: ALEXANDRE KNESEBECK

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________


http://www.cfq.org.br/

http://www.confea.org.br/




Disciplina: Minimização de Resíduos Código: TQ141





EMENTA

Minimização de resíduos, prevenção de poluição e tecnologias limpas, prestação de serviços via produção. Hierarquias de gerenciamento de resíduos, alterações em: matérias primas, processos e produtos, redução na fonte e reciclagem. Metodologia de projetos, ligações com sistemas de gerenciamento ambiental. Cálculo de resíduos, balanço de massa e energia. Utilização limpa e eficiente da energia. Projeto de produto, projeto para o meio ambiente. Projeto de produto, projeto de reciclagem. Projeto de produto, estudo do caso dos plásticos. Projeto de processo, métodos hierárquicos. Projeto de processo, estudo do caso de reatores químicos.

PROGRAMA

1. Minimização de resíduos 2. Prevenção da poluição 3. Tecnologias limpas 4. Hierarquias de gerenciamento de resíduos

a. Alteração da matéria prima b. Alteração no processo c. Alteração no produto d. Redução na fonte e. Reciclagem

5. Metodologias de projeto: Sistemas de gerenciamento ambiental a. Prevenção da poluição (P2) b. Produção mais limpa (P + L)

6. Calculo de resíduos: Balanços de massa e energia 7. Reuso de água 8. Utilização limpa e eficiente de energia 9. Projeto de produto 10. Projeto de reciclagem 11. Estudos de caso

OBJETIVO GERAL

6. O aluno deverá ser capaz de gerenciar a minimização de resíduos em um processo químico industrial. 7. Encaminhar o estudante a exercitar a auto-reflexão, a auto-educação e a autogestão de suas ações e, dessa forma,

perpetuar o aprendizado sobre minimização de resíduos através de sua experiência.


1. Compreender que as tecnologias de fim de tubo devem ser substituídas por processos sustentáveis do ponto de vista

técnico, ambiental e social. 2. Aplicar as técnicas de gestão visando a minimização de resíduos em processos químicos. 3. Determinar os critérios para seleção de resíduos a serem minimizados. 4. Compreender os conceitos e importância do reuso de água. 5. Selecionar tecnologias limpas e processos de reciclagem adequados. 6. Implementar em projetos de processos químicos o uso eficiente da energia.




A disciplina será desenvolvida mediante aulas expositivo-dialogadas quando serão apresentados os conteúdos curriculares teóricos e através de atividades de ensino como: discussões, dinâmicas e trabalhos em grupo; seminários, debates e estudo de caso; e estudo dirigido a serem realizados, principalmente, em classe. Os recursos utilizados são: quadro de giz, notebook e projetor multimídia, artigos técnicos, livros e softwares específicos.


As avaliações serão processuais abrangendo as atividades de ensino, pesquisas em literatura, estudos de caso, seminários, provas escritas e participação em sala de aula. As provas escritas serão com duração máxima de 120 minutos. As datas das provas serão marcadas no primeiro dia de aula e só poderão ser alteradas mediante solicitação por escrito, desde que todos os alunos (100% da turma) concordem com a nova data. Os trabalhos poderão ser realizados individualmente ou em grupos, de acordo com o tipo e o grau de dificuldade de cada atividade. A nota será constituída de provas escritas e trabalhos. A nota final consiste na média das notas de provas e trabalhos. O aluno que não obtiver grau suficiente para passar por média (7,0) deverá fazer o exame final. Terão direito de fazer o exame final os alunos com grau superior a 5,0.


Lora, Electo Eduardo Silva. Prevenção e controle da poluição nos setores energético, industrial e de transporte.

Interciencia: Rio de Janeiro, 2002. MIERZWA, José Carlos e HESPANHOL, Ivanildo. Água na Indústria – Uso racional e reúso. Oficina de Textos: São Paulo,

2005. KIPERSTOK, Asnher; COELHO, Arlindo; TORRES, Ednildo Andrade; MEIRA, Clarissa Campos; BRADLEY, Sean Patrick e ROSEN, Mark. Prevenção da Poluição. SENAI/DN: Brasília, 2002.


MOTA, Suetônio. Introdução à Engenharia Ambiental. 5a ed. ABES: Rio de Janeiro, 2012.

PAWLOWSKY, Urivald. Reaproveitamento de Resíduos Industriais. SUREHMA: Curitiba, 1983. STRAUCH, Manuel e de ALBUQUERQUE, Paulo Peixoto. Resíduos: Como Lidar com Recursos Naturais. OKOS: São

Leopoldo, 2008.


Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________




Disciplina: Refino de Petróleo Código: TQ150








Principais produtos do refino do petróleo. Tipos e composição da matéria-prima e qualidade do produto. Operações envolvidas no refino: dessalga e quebra de emulsões, unidade atmosférica, unidade a vácuo. Equipamentos auxiliares. Processos térmicos e formação do coque. Estudo de um caso: operação e detalhamento da produção. Estimativa de custos.


Introdução a cadeia do petróleo e gás. Classificação e propriedades físicas e químicas de petróleos. Parque petroquímico: indústrias de primeira, segunda e terceira gerações. Compatibilidade de petróleos. Especificações de petróleos para o refino. Processos de separação, conversão, tratamento e auxiliares. O processo de dessalgação de petróleos: estágios, equipamentos, especificações. Quebra de emulsões por via térmica, química e eletrostática. Projeto de dessalgadoras. Unidades de destilação atmosférica e a vácuo: produtos obtidos, esquemas de separação e principais problemas. Craqueamento térmico, catalítico, viscorredução e coqueamento retardado. Estimativa de custos do processo de obtenção de derivados.

OBJETIVO GERAL

O aluno deve ser capaz de selecionar processos de refino adequados para a transformação eficiente de petróleos em derivados.


Elaborar arranjos de refino de uma determinada carga de petróleo. Calcular a eficiência de dessalgação de petróleos. Elaborar o projeto de vasos de separação de emulsões de petróleo para desidratação de óleos. Avaliar o processamento catalítico de petróleos, descrevendo problemas de formação de coque, deposição, envenenamento de catalisadores.


A disciplina será desenvolvida mediante aulas expositivo-dialogadas quando serão apresentados os conteúdos curriculares teóricos e através de visita-técnica e/ou palestra com profissionais da Refinaria. Serão utilizados os seguintes recursos: quadro de giz, notebook e projetor multimídia e softwares específicos.




o 2 (variável)


Duas provas agendadas no primeiro dia de aula. Disponibilização de listas de exercícios que incluem

exercícios teóricos e computacionais baseados no uso de simuladores ou softwares específicos.

Média final = (1ª nota + 2ª nota)/2

Onde

1ªnota = 0,2*(Lista de Exercícios 1) + 0,8*(nota primeira prova)

2ªnota = 0,2*( Lista de Exercícios 2) + 0,8*(nota segunda prova)


Szklo, A., Uller, V. C.; Fundamentos do Refino de Petróleo; 2ª Ed., Interciência, 2008.

Mariano, J. B.; Impactos Ambientais do Refino de Petróleo; Interciência, 2005.

Fahim, M.A., Al-Sahhaf, T.A., Elkilani , A.S.; Introdução ao Refino de Petróleo; 1ª Ed., Campus Elsevier, 2011.

.


Kaes, G.L. Refinery Process Modeling; 1st ed. Colbert: Kaes Enterprises, 2000.

Farah, M.A. O Petróleo e Seus Derivados; LTC, 2012.



Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________





Disciplina: Refino de Petróleo Código: TQ150








Principais produtos do refino do petróleo. Tipos e composição da matéria-prima e qualidade do produto. Operações envolvidas no refino: dessalga e quebra de emulsões, unidade atmosférica, unidade a vácuo. Equipamentos auxiliares. Processos térmicos e formação do coque. Estudo de um caso: operação e detalhamento da produção. Estimativa de custos.


Introdução a cadeia do petróleo e gás. Classificação e propriedades físicas e químicas de petróleos. Parque petroquímico: indústrias de primeira, segunda e terceira gerações. Compatibilidade de petróleos. Especificações de petróleos para o refino. Processos de separação, conversão, tratamento e auxiliares. O processo de dessalgação de petróleos: estágios, equipamentos, especificações. Quebra de emulsões por via térmica, química e eletrostática. Projeto de dessalgadoras. Unidades de destilação atmosférica e a vácuo: produtos obtidos, esquemas de separação e principais problemas. Craqueamento térmico, catalítico, viscorredução e coqueamento retardado. Estimativa de custos do processo de obtenção de derivados.

OBJETIVO GERAL

O aluno deve ser capaz de selecionar processos de refino adequados para a transformação eficiente de petróleos em derivados.


Elaborar arranjos de refino de uma determinada carga de petróleo. Calcular a eficiência de dessalgação de petróleos. Elaborar o projeto de vasos de separação de emulsões de petróleo para desidratação de óleos. Avaliar o processamento catalítico de petróleos, descrevendo problemas de formação de coque, deposição, envenenamento de catalisadores.


A disciplina será desenvolvida mediante aulas expositivo-dialogadas quando serão apresentados os conteúdos curriculares teóricos e através de visita-técnica e/ou palestra com profissionais da Refinaria. Serão utilizados os seguintes recursos: quadro de giz, notebook e projetor multimídia e softwares específicos.




o 2 (variável)


Duas provas agendadas no primeiro dia de aula. Disponibilização de listas de exercícios que incluem

exercícios teóricos e computacionais baseados no uso de simuladores ou softwares específicos.

Média final = (1ª nota + 2ª nota)/2

Onde

1ªnota = 0,2*(Lista de Exercícios 1) + 0,8*(nota primeira prova)

2ªnota = 0,2*( Lista de Exercícios 2) + 0,8*(nota segunda prova)


Szklo, A., Uller, V. C.; Fundamentos do Refino de Petróleo; 2ª Ed., Interciência, 2008.

Mariano, J. B.; Impactos Ambientais do Refino de Petróleo; Interciência, 2005.

Fahim, M.A., Al-Sahhaf, T.A., Elkilani , A.S.; Introdução ao Refino de Petróleo; 1ª Ed., Campus Elsevier, 2011.

.


Kaes, G.L. Refinery Process Modeling; 1st ed. Colbert: Kaes Enterprises, 2000.

Farah, M.A. O Petróleo e Seus Derivados; LTC, 2012.



Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________





Disciplina: Projetos da Indústria Química I Código: TQ155


Pré-requisito: todo as disciplinas até o 7º periodo Co-requisito:


C.H. Semestral Total: 90 HORAS ou


C.H. Modular Total: PD: 90 LB: 00 CP: 00 ES: 00 OR: 00 C.H. Semanal: 6 HORAS


Generalidades de planejamento e engenharia de produção. Projeto de equipamentos. Processos industriais. Estudo do terreno. Edificações industriais e obras gerais. Instalações industriais, de higiene e segurança e do ambiente de trabalho. Análise econômica. Conceitos: economia e econometria, microeconomia e macroeconomia, política econômica, matemática financeira, depreciação do equipamento, vida econômica dos equipamentos, reposição planejada de equipamentos, comparação de alternativas de investimentos, financiamento de empreendimentos, estruturas do capital das empresas. Conceito de administração. Importância para a carreira do engenheiro. Desenvolvimento das teorias da administração, funções administrativas clássicas: planejamento, organização, direção e controle. Características pessoais do administrador. Suprimentos, contabilidade. Comportamento organizacional. A empresa e seu ambiente. Funções empresariais clássicas: marketing, produção, finanças e recursos humanos. O processo de criação e administração de uma empresa. Legislação profissional. Estruturas do capital das empresas


Etapas para a criação de um processo/produto, planejamento e mercado. Regras heurísticas para a síntese de processos, aspectos de segurança industrial Uso do simulador de processos ASPEN PLUS para calculo de propriedades, Seleção de modelos termodinâmicos – Aplicações - Diagramas termodinâmicos. Criação de um processo usando simulador de processos. Calculo e Especificação de reatores químicos usando o ASPEN PLUS. Balanço de massa e de energia, fluxograma de engenharia assistido por computador. Trabalhando com reciclo no simulador ASPEN PLUS e síntese de processos de separação (predição de azeótropos e curvas residuais) Calculo e especificação de colunas de destilação e absorção usando o ASPEN PLUS Especificação de pratos e de recheio para colunas de destilação, projeto auxiliado pelo ASPEN PLUS. Projeto de equipamentos usando sistemas coma presença de eletrólitos Especificação e calculo de trocadores de Calor usando o ASPEN PLUS. Características de sistema de troca térmica. Especificação de trocador de calor casco e tubo usando o Exchanger Design and Heating O desenvolvimento de um projeto. Documentos que compõe um projeto. Desenvolvimento do Fluxograma de Processo: Estudo de caso. Fluxograma de Processo: estratégia do controle do processo. Fluxograma de Engenharia (diagrama P&I). Layout: fundamentos e exemplos. Layout: estudo de caso. Introdução à Análise Econômica de Processos, juros simples e composto, alternativas de investimentos. Análise econômica: aplicações, financiamento de empreendimentos. Movimento de fluidos: bombas e tubulação. Movimento de fluidos: Compressão e Refrigeração. Planejamento da distribuição de vapor. Turbinas. Conceito de administração. Importância para a carreira do engenheiro. Desenvolvimento das teorias da administração, funções administrativas clássicas: planejamento, organização, direção e controle. Características pessoais do administrador. Suprimentos, contabilidade. Comportamento organizacional. A empresa e seu ambiente. Funções empresariais clássicas: marketing, produção, finanças e recursos humanos. O processo de criação e administração de uma empresa. Legislação profissional. Estruturas do capital das empresas

OBJETIVO GERAL Dar ao aluno uma visão concreta sobre elaboração de projetos industriais, tanto do ponto de vista teórico como prático. É estimulado o uso da ferramenta computacional ASPEN Plus, referência na área de processos químicos, a fim de aprofundar a análise de projetos e colocar em prática todo o conhecimento adquirido ao longo do curso.




Aprofundar a análise de desempenho de unidades apreendidas durante o curso, concatenando operações unitárias a fim de desenvolver um processo industrial técnica e economicamente viável. Avaliar aspectos da implantação de uma indústria química desde a concepção até a negociação do projeto com o cliente financiador do empreendimento. Vislumbrar todo o processo de viabilização de uma unidade industrial, seus aspectos técnicos, econômicos, administrativos, ambientais e sociais.


A disciplina será desenvolvida mediante aulas expositivo-dialogadas quando serão apresentados os conteúdos curriculares teóricos e através de atividades expositivas e de aplicação usando ferramentas computacionais. Serão utilizados os seguintes recursos: quadro de giz, quadro branco, notebook e projetor multimídia, sala de microcomputadores, e Simulador Aspen Plus e Exchanger Design and Rating.


Trabalho envolvendo o projeto de um processo com elaboração de fluxograma de processo e de engenharia.

Trabalho envolvendo o dimensionamento e a especificação de sistema de separação envolvendo colunas de destilação e/ou absorção bem como a análise econômica da alternativa proposta.

Trabalho envolvendo o dimensionamento e o preenchimento de folha de especificação de trocador de calor Casco e Tubo usando o simulador comercial ASPEN PLUS

3 avaliações escritas ao longo do semestre (provas)


Product and Process Design Principles: Synthesis, Analysis and Design by Warren D. Seider, J. D. Seader, Daniel R. Lewin, and Soemantri Widagdo (Dec 22, 2008) Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants: Volumes 1, 2 e 3, Third Edition by Ernest E. Ludwig (Aug 7, 2001)

Chemical Process Equipment: Selection and Design (Butterworth's Series in Chemical

Engineering) Hardcover by James R. Couper, W. Roy Penney , James R. Fair, Stanley M.

Walas – October 18, 1988.

- Projeto de processos da indústria química. Thomas K. Sherwood. Editora Edgar Blucher.


- Conceptual Design of Chemical Processes by James M. Douglas (Feb 1, 1988) - Chemical Engineering Design: Principles, Practice and Economics of Plant and Process Design by Gavin Towler and R K Sinnott (Dec 10, 2007) - Analysis, Synthesis and Design of Chemical Processes (3rd Edition) by Richard Turton, Richard C. Bailie, Wallace B. Whiting, and Joseph A. Shaeiwitz (Jan 3, 2009) - Tubulações Industriais – Materiais Projetos e Montagem. Pedro Silva Telles. Editora LTC - Tubulações Industriais – Cálculo. Pedro Silva Telles. Editora LTC. - Controles típicos de equipamentos e processos industriais. Mario Massa de Campo. Editora

Edgard Blucher. - Geração de Vapor. Edson Bazzo. Editora UFSC. - Princípios de refrigeração: teoria, prática, exemplos, problemas, soluções. Roy J. Dossat.

Editora Hemus. - Instrumentação e fundamentos de medidas. Alexandre Balbinot . Editora LTC.

- Controle automático de processos industriais: instrumentação. Luciano Sighieri. Editora

Edgard Blucher.

http://www.amazon.com/Product-Process-Design-Principles-Synthesis/dp/0470048956/ref=sr_1_11?s=books&ie=UTF8&qid=1298412149&sr=1-11

http://www.amazon.com/Soemantri-Widagdo/e/B002OH31P8/ref=sr_ntt_srch_lnk_11?qid=1298412149&sr=1-11

http://www.amazon.com/Applied-Process-Design-Chemical-Petrochemical/dp/0884156516/ref=sr_1_3?s=books&ie=UTF8&qid=1298412409&sr=1-3

http://www.amazon.com/Ernest-E.-Ludwig/e/B001IXM8C6/ref=sr_ntt_srch_lnk_3?qid=1298412409&sr=1-3

http://www.amazon.com/s/ref=dp_byline_sr_book_1?ie=UTF8&field-author=James+R.+Couper&search-alias=books&text=James+R.+Couper&sort=relevancerank

http://www.amazon.com/s/ref=dp_byline_sr_book_2?ie=UTF8&field-author=W.+Roy+Penney&search-alias=books&text=W.+Roy+Penney&sort=relevancerank

http://www.amazon.com/s/ref=dp_byline_sr_book_3?ie=UTF8&field-author=James+R.+Fair&search-alias=books&text=James+R.+Fair&sort=relevancerank

http://www.amazon.com/s/ref=dp_byline_sr_book_4?ie=UTF8&field-author=Stanley+M.+Walas&search-alias=books&text=Stanley+M.+Walas&sort=relevancerank

http://www.amazon.com/s/ref=dp_byline_sr_book_4?ie=UTF8&field-author=Stanley+M.+Walas&search-alias=books&text=Stanley+M.+Walas&sort=relevancerank

http://www.amazon.com/Conceptual-Design-Chemical-Processes-Douglas/dp/0070177627/ref=sr_1_7?s=books&ie=UTF8&qid=1298412149&sr=1-7

http://www.amazon.com/James-M.-Douglas/e/B001KCS176/ref=sr_ntt_srch_lnk_7?qid=1298412149&sr=1-7

http://www.amazon.com/Chemical-Engineering-Design-Principles-Economics/dp/0750684232/ref=sr_1_9?s=books&ie=UTF8&qid=1298412149&sr=1-9

http://www.amazon.com/Chemical-Engineering-Design-Principles-Economics/dp/0750684232/ref=sr_1_9?s=books&ie=UTF8&qid=1298412149&sr=1-9

http://www.amazon.com/Analysis-Synthesis-Design-Chemical-Processes/dp/0135129664/ref=sr_1_2?s=books&ie=UTF8&qid=1298412149&sr=1-2



Professor da Disciplina: Carlos I. Yamamoto

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Luiz Fernando de Lima Luz Junior

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________





Disciplina: PROJETOS DA INDÚSTRIA QUÍMICA II Código: TQ156




C.H. Semestral Total: 30 HORAS PD: 00 LB: 00 CP: 00 ES: 00 OR: 30

C.H. Semanal: 02 HORAS

EMENTA (Unidades Didáticas) Projeto final de uma indústria: técnico, econômico e financeiro.


As atividades da disciplina estão organizadas semanalmente, conforme programa abaixo:

Semana Atividades

1a Receber as instruções gerais. Montar uma equipe de trabalho com 3/4 integrantes. SORTEIO de TEMAS. Pesquisar sobre o processo e a cinética do tema proposto.

2a Entregar a distribuição das tarefas com cronograma de cada membro. Verificar o fluxograma de processo e as possibilidades de rotas de produção e cinéticas de reação. Definição da cinética e rota, produção, localização, fontes de matérias-primas e mercado consumidor. Trazer as simulações para definir o volume do reator. Definição do fluxograma de processo com estratégia de controle.

3a Discutir e dimensionar itens de avaliação da Etapa 1: Discutir e Dimensionar os equipamentos principais e gerar as folhas de especificação.

4a P1: ETAPA 1: APRESENTAÇÃO do Pré-Projeto 1 contendo o diagrama de blocos, fluxograma de processo, com respectivo memorial descritivo, e estratégia de controle.

5a Correções da Etapa 1. Ajustes no processo. Discutir e dimensionar itens de avaliação da Etapa 2. Modelos termodinâmicos, Dimensionar os equipamentos principais e gerar as folhas de especificação. Dimensionar os equipamentos principais e gerar as folhas de especificação.

6a Ajustes no processo. Discutir e dimensionar itens de avaliação da Etapa 2. Dimensionar os equipamentos principais e gerar as folhas de especificação. Dimensionar os equipamentos principais e gerar as folhas de especificação.

7a Discutir e dimensionar itens de avaliação da Etapa 2. Plano Diretor e Layout.

8a Discutir e dimensionar itens de avaliação da Etapa 2. Plano Diretor e Layout. Documentação para Licenciamento Ambiental. Pré-dimensionamento dos sistemas de tratamento de resíduos.

9a P2: ETAPA 2: ENTREGA DO PRÉ-PROJETO. Discutir itens da Etapa Final.

10a Discutir e dimensionar itens de avaliação da Etapa Final. Controle, Tubulação, Bombas, Compressores

11a Discutir e dimensionar itens de avaliação da Etapa Final. Controle, Tubulação, Bombas, Compressores. Readequação do lay-out mostrando 3 linhas com dilatação térmica.

12a Discutir e dimensionar itens de avaliação da Etapa Final. Utilidades. Tancagem. Especificação/ Quantificação/ Definição/ Dimensionamento dos sistemas de tratamento de resíduos e adequação de descarte à legislação.

13a A Discutir e dimensionar itens de avaliação da Etapa Final. Análise Econômica e Rentabilidade do Processo. Programação de Parada e Partida.

14a Discutir e dimensionar itens de avaliação da Etapa FINAL. Análise Econômica e Rentabilidade do Processo. Programação de Parada e Partida.

15a PF: ETAPA FINAL. Entregar: a) Projeto Final b) Diagrama de Blocos, Fluxograma de Processo e de Engenharia, distribuição das atividades entre os integrantes do grupo.

16ª

PF: DEFESAS dos grupos/equipes de acordo com a programação.



OBJETIVO GERAL Os alunos deverão realizar em grupo o projeto de uma unidade industrial, abrangendo aspectos técnicos, econômicos e financeiros.

OBJETIVO ESPECÍFICO O aluno terá a oportunidade de por em prática, de forma conjunta, diversos conhecimentos adquiridos ao longo de todo o curso de Engenharia Química. Desta forma, o aluno deverá ser capaz de demonstrar todo o conhecimento teórico adquirido para dimensionar/ projetar/ especificar/ avaliar/escolher adequadamente rotas e processos industriais, equipamentos

principais e de utilidades de processos (geração de vapor e eletricidade, ciclos térmicos e de refrigeração industrial, tratamento de efluentes), especificar materiais, bem como o controle da unidade.


As atividades didáticas são executadas através da orientação e acompanhamento de grupos de alunos por parte dos professores para o desenvolvimento de um projeto técnico, econômico e financeiro de uma indústria de processos. As orientações ocorrem semanalmente, em horário de aula, visando atender a um calendário de atividades semanais, o qual é previamente entregue em sala de aula.


As avaliações da disciplina consistem de apresentações e entregas de material escrito

impresso referentes a 3 etapas. o A Etapa P1 consiste na entrega de material impresso (projeto impresso,

Fluxograma de Processo com estratégia de controle), e de uma apresentação de no máximo 20 minutos, onde os alunos deverão expor os resultados da etapa, sendo em seguida questionados pelos professores.

o A Etapa P2 consiste da entrega de material impresso (pré-projetos) contendo os

itens solicitados no detalhamento das atividades, entregue em sala de aula. o Etapa Final (PF) – consiste da entrega de material impresso e defesa do Projeto

Final. A avaliação do projeto final (Nota PF) será feita por duas análises distintas. O projeto escrito que compreende as soluções propostas, a busca de

alternativas e o nível com que cada solução foi gerada – gerando notas que são idênticas para todos os membros da equipe;

O tempo para a apresentação final é de 50 min. A arguição será feita após a apresentação formal do projeto completo para banca composta por professores da disciplina e/ou convidados. A nota da defesa é individual, sendo realizada através pela banca através de perguntas direcionadas. Assim, cada membro mostra o nível de seu envolvimento pessoal no trabalho.

A MÉDIA FINAL (MF): serão considerados aprovados os alunos que obtiverem média igual ou superior a 50,0 (Resolução 37/97 do CEPE). A média será composta da seguinte forma:

MF = 0,7*PF + 0,3*(P1+P2)/2 o Notas P1, P2: notas das etapas intermediárias, nota do grupo na atividade. o Nota PF: nota final do projeto, avaliando o conjunto trabalho escrito impresso e

defesa do projeto final, sendo composto da seguinte forma: PF= 0,40*(Média do projeto escrito final PF) + 0,6*(média do aluno face a suas respostas na arguição final)




- An introduction to chemical engineering: kinetics & reactor design. Charles G. Hill. Editora J. Wiley. - Product and process design principles : synthesis, analysis, and evaluation. Warren D. Seider.

- Projeto de processos da indústria química. Thomas K. Sherwood. Editora Edgar Blucher.


- Tubulações Industriais – Materiais Projetos e Montagem. Pedro Silva Telles. Editora LTC

- Tubulações Industriais – Cálculo. Pedro Silva Telles. Editora LTC. - Controles típicos de equipamentos e processos industriais. Mario Massa de Campo. Editora

Edgard Blucher. - Geração de Vapor. Edson Bazzo. Editora UFSC.

- Princípios de refrigeração: teoria, prática, exemplos, problemas, soluções. Roy J. Dossat. Editora Hemus.

- Instrumentação e fundamentos de medidas. Alexandre Balbinot . Editora LTC.

- Controle automático de processos industriais: instrumentação. Luciano Sighieri. Editora Edgard Blucher.

Professor da Disciplina: Carlos Itsuo Yamamoto

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Elaine Takeshita

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Luiz Fernando de Lima Luz Junior

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Margarete CasaGrande Lass Erbe

Assinatura: ______________________________________________

Professor da Disciplina: Regina Weinschutz

Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________




FICHA N

o 2: PROGRAMA DA DISCIPLINA

Disciplina: Tópicos Especiais em Engenharia Química IV – Sistemas Particulados

Código: TQ171


Pré-requisito: --------------------------------------------- Co-requisito: ------------------------------------------



PD: 30 LB: 00 CP: 00 ES: 00 OR: 00 C.H. Semanal: 2 horas


Disciplina de caráter não repetido, onde o tema é orientado dentro de uma linha tecnológica específica, de modo a fornecer ao estudante formação especializada, com apresentação final de monografia a uma banca constituída por professores do departamento de tecnologia química.


Partícula isolada

Forma e dimensão Definições de diâmetro de partícula Coeficientes de forma, fatores de forma Relação entre diâmetros de queda livre (de Stokes), superficial e volumétrico; relação

com esfericidade Densidade aparente de partículas porosas

Distribuição de partículas

Definições de diâmetro médio de um conjunto de partículas Formas de se expressar fração de partículas em um sistema particulado Definição de faixas de diâmetros: progressões aritméticas e geométricas Funções de distribuição granulométrica: normal, log-normal

Força de arraste sobre uma partícula

Regimes de escoamento: camada-limite Coeficiente de arraste para esferas em regimes laminar (de Stokes), intermediário e

turbulento (de Newton): modelos de literatura Velocidade terminal em esferas: modelos de literatura Movimento acelerado da partícula: aplicação para regime de Stokes Velocidade terminal em partículas não-esféricas: orientação da queda, fator de forma

dinâmico, coeficiente de arraste, partículas isométricas e não-isométricas Correção da velocidade terminal devido ao efeito-parede: solução analítica, modelos

empíricos de literatura para partículas esféricas e não-esféricas Transição entre regimes na correção do efeito-parede Sistema de duas partículas e cluster de partículas

Hidrodinâmica do leito fixo

Carregamento do leito: influência na porosidade Teoria do empacotamento de partículas: para monodisperso e multidisperso, partículas

concorrentes e não-concorrentes Modelo de empacotamento para partículas não-concorrentes: sistema binário e sistema

multicomponente Modelo de empacotamento para partículas concorrentes Efeito-parede no empacotamento de partículas: porosidade média do empacotamento e

perfis radiais de porosidade Perda de carga em leito fixo: fatores que influenciam Modelo do feixe de tubos: dedução da equação de Ergun para partículas esféricas e

não-esféricas Diversas formas encontradas da equação de Ergun Abordagem usando o fator de forma e tortuosidade A equação de Ergun modificada: fatores que influenciam nas constantes Perda de carga em partículas não-esféricas Outra correlações para perda de carga Efeito-parede na perda de carga: correlações

Hidrodinâmica do sistema líquido-sólido

Perfis de velocidade de líquido e de sólido em colunas de sedimentação e de fluidização

Relação entre velocidade superficial e porosidade



Modelos para a função-porosidade em sistemas monodispersos, partículas esféricas e não-esféricas: de Richardson-Zaki, do coeficiente de arraste global, outros

Velocidade relativa líquido-partícula para sistemas polidispersos: interação entre as classes de partículas, interfaces de sedimentação

Modelos para sistemas polidispersos: sem considerar a diferença entre as classes, analogia com o coeficiente de arraste para partícula única, modelo do pseudo-fluido, modelos empíricos.

Mínima fluidização

Curva de fluidização para monocomponente Determinação da velocidade de mínima fluidização para monocomponente: forma

gráfica e balanço de forças Correlações de literatura para mínima fluidização monocomponente Fluidização multicomponente: curvas de fluidização, segregação de partículas,

defluidização, influência da formação inicial do leito Velocidade de mínima fluidização para multicomponentes: método das propriedades

médias da mistura, da ponderação das velocidades dos monocomponentes, métodos empíricos.

Equipamentos para leito fluidizado e aplicações

Fluidização líquido-sólido de sistemas multidispersos

Mecanismos de segregação/dispersão de classes A inversão de fases Modelos para a porosidade média do leito: de propriedades médias da mistura,

modelos em série, modelo da média das porosidades, modelos de empacotamento Modelos para o perfil de concentração: modelos de segregação/dispersão de Kennedy

e Bretton, modificações no modelo Determinação do coeficiente de difusão

Estudo de partículas não-rígidas

Forma de bolhas e caracterização geométrica Adimensionais: número de Morton, de Reynolds da bolha e de Eötvos Rastro das bolhas: fechados e abertos, mecanismos de formação Modelos para o tamanho dos rastros Mecanismos de coalescência e quebra de bolhas Regime de bolhas: disperso, coalescido e de slug. Fatores que influenciam e

identificação do regime Estruturas de fluxo em colunas de bolhas Velocidade de ascensão de bolhas: influência da recirculação interna Balanço de forças na bolha isolada: coeficiente de arraste para bolhas esféricas,

elipsoidais e calota esférica Outros modelos para velocidade de ascensão de bolhas isoladas Correção da velocidade terminal devido ao efeito-parede Velocidade relativa para sistema de múltiplas bolhas Fração volumétrica de gás em colunas de bolhas

OBJETIVO GERAL

Conhecer e aplicar os conceitos básicos da caracterização de partículas e da hidrodinâmica de sistemas particulados.


Desenvolver uma visão geral da área de sistemas particulados, envolvendo a caracterização de uma partícula, de um sistema de partículas e o estudo da interação hidrodinâmica entre as partículas (sólidas, líquidas ou gasosas) com o fluido, tanto em sistemas bifásicos como trifásicos. A ênfase do estudo é nos fenômenos fundamentais que atuam em tais sistemas e que são usados para a concepção, projeto e modelagem de processos. Neste aspecto, os fenômenos são abordados primeiramente de forma qualitativa, visando à sua compreensão, seguido pelo seu tratamento matemático. São vistos os modelos matemáticos clássicos bem como os mais recentes da literatura.


Aulas expositivas, com uso de quadro-negro e projetor. Eventualmente serão realizadas práticas em laboratório.




As avaliações serão realizadas na forma de problemas e projetos escritos. A média da disciplina será a média simples dos trabalhos realizados. O discente que não conseguir aprovação deverá fazer a avaliação final, nos termos das resoluções, sendo que essa avaliação consistirá na correção dos trabalhos avaliados que tiveram nota abaixo de setenta. A nota final será a soma da nota da disciplina com a média simples dos trabalhos corrigidos, dividida por dois.


Particle size measurement / Terence Allen. 4th ed London: Chapman & Hall, 1990. Fluidodinâmica em sistemas particulados / Giulio Massarani. 2. ed. Rio de Janeiro: E-papers, 2002. Artigos científicos indicados ao longo do curso, disponíveis na base de dados da Biblioteca do Setor de Tecnologia.


BIRD, R. B., STEWART, W. E., LIGHTFOOT, E. N. Fenômenos de Transporte. LTC.


Assinatura: ______________________________________________


Assinatura: __________________________________________





Disciplina: Tópicos Especiais em Engenharia Química V: Estatística usando o

Statistic

Código: TQ172






1. Revisão de estatística descritiva. 2. Requisitos da análise de variância. 3. Experimentos fatoriais. 4. Experimentos fracionados. 5. Experimentos Compostos Centrais Rotacionais e superfície de resposta. 6. Experimentos de Box-Benhken. 7. ANOVA. 8. Coeficiente de correlação e regressão. 9. Operação usando o software Statistica: Planejamento de experimentos; edição de elementos gráficos; elaboração de relatório (pontual e/ou descritivo).


1. Revisão estatística descritiva: Covariância; Exemplo de covariância entre duas respostas; Análise de Variância; Coeficiente de correlação de Pearson; 2. Requisitos da análise de variância: ANOVA de um fator; Anova de dois fatores; Requisitos para análise de variância; 3. Experimentos fatoriais: Planejamento de experimentos fatoriais, vantagens e desvantagens de planejamentos 2k; 4. Experimentos fracionados: Fracionamento de experimentos fatoriais; vantagens e desvantagens; cálculo para execução da metodologia; 5. Experimentos Compostos Centrais Rotacionais e superfície de resposta: Otimizar condições experimentais; Conceitos sobre “rotação” em planejamento de experimentos fatoriais; Análise via metodologia de resposta de superfície; 6. Experimentos de Box-Benhken: Planejamento de experimentos em 3 níveis; conceitos vantagens e desvantagens; método de Box-Behnken; 7. ANOVA: Modelos matemáticos empíricos para descrever ensaios experimentais; 8. Coeficiente de correlação e regressão: Análise de variância multicomponente; Maneira correta de apresentar e discutir dados da ANOVA; 9. Operação usando o software Statistica: Plataformas de trabalho; Ferramentas principais do software; Operações básicas no Statistica

®; Operações na plataforma DOE (Design of Experiments).

OBJETIVO GERAL

O aluno deverá ser capaz de realizar planejamentos experimentais visando a avaliação de significância de variáveis experimentais e a otimização de processos, bem como validar modelos matemáticos que descrevam dados experimentais.


Relacionar os conceitos que norteiam a experimentação e análise no estudo de processos, além de comparar respostas empíricas com as demais áreas de conhecimento que possam influenciar as variáveis dependentes e independentes de um ensaio, através de ferramentas estatísticas, bem como, consolidar seus fundamentos básicos e a operacionalização de software Statistica

®.




A disciplina será desenvolvida mediante aulas expositivo-dialogadas, trabalho e discussão em grupos de soluçai de problemas propostos e apresentação de seminários. Serão utilizados os seguintes recursos: quadro e giz, artigos de periódicos, referências, notebook e projetor multimídia.


Os alunos serão avaliados em duas provas teóricas e seminários.

O calendário de prova, atividades em sala e seminários com as datas, horários e objetivos que serão cobrados em cada uma delas serão discutidos no primeiro dia de aula.

Os trabalhos em sala serão realizados em todas as aulas, a prova no final do semestre e os seminários nas duas semanas que antecedem a prova.

Sistema de aprovação = média da prova * 0,60 + 0,4 (trabalhos e seminários).


- COCHRAN, W. G. & COX, G. M. Experimental Designs. 2nd ed. New York, John Willey, 1992.

- STEEL, R. & TORRIE, J. Principles and Procedures of Statistics. 3 ed. New York, McGraw-Hill, 1996.

- CALADO, V.; MONTGOMERY, D. Planejamento de Experimentos usando o Statistica. Rio de Janeiro, E-

papers, 2003.


- ROY EDWARD BRUNS; BENÍCIO DE BARROS NETO; IEDA SPACINO SCARMINIO. Como fazer experimentos: pesquisa e desenvolvimento na ciência e na indústria. Campinas, SP: Editora da UNICAMP, 2001. - MARIA ISABEL RODRIGUES; ANTONIO FRANCISCO IEMMA. Planejamento de Experimentos e Otimização de Processos. Campinas, SP: Editora Casa do Pão Cidade, 2005. - VERONICA CALADO; DOUGLAS C. MONTGOMERY. Planejamento de Experimentos usando o Satistica. Rio de Janeiro, Editora E-papers, 2003.

Professor da Disciplina: Rosemary Hoffmann Ribani

Assinatura: ______________________________________________


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PLANO DE ENSINO - cceq.ufpr.br · PDF fileALLEN, Terence. Particle size measurement. 4th ed. London: Chapman & Hall, 1990. 806p., il.,grafs.,tabs. (Powder technology series). ISBN