Processos Químicos Avançados

Mestrado em Tecnologia Química
6 ECTS; 1º Ano, 2º Semestre, 30,0 T + 30,0 TP

Docente(s)
- Henrique Joaquim de Oliveira Pinho

Pré-requisitos
Competências gerais no âmbito dos processos químicos (Balanços de matéria e de energia).

Objetivos
Os alunos deverão adquirir competências de análise, de concepção e de otimização mássica e energética de processos químicos, e desenvolver capacidades de utilização de meios informáticos aplicados ao desenvolvimento e à simulação de processos químicos.

Programa
1.Introdução: Estrutura genérica das indústrias de processos químicos; Diagramas de processo; Balanços de massa e de energia; Dimensionamento de equipamentos; avaliação económica preliminar; Princípios de simulação de processos e utilização de métodos computacionais; 2.Princípios de concepção de processos químicos: Formulação do problema de conceção de processos - Interação com as atividades de desenvolvimento de novos produtos; Etapas de desenvolvimento de processos; 3.Selecção da configuração e das condições de operação de sistemas reactivos: Desempenho de reatores e condições de operação; Configuração de sistemas reacionais;
4.Desenvolvimento de sequências de processos de separação: Separação de misturas heterogéneas; Separação de misturas homogéneas;
5.Estimativa de propriedades e de condições operacionais: Estimativa de propriedades físicas, termofísicas e termoquímicas; Estimativas de condições operacionais;
6.Análise e concepção de redes energéticas: Equipamento de transferência de calor e conceção de redes energéticas; Integração de equipamentos de transferência de calor; 7.Integração mássica e ambiental de processos: Princípios de integração mássica de processos; Química verde e impacte ambiental de processos.
Trabalho de grupo a desenvolver nas aulas teórico-práticas: Simulação do processo de produção do ácido fenilacético.
Trabalho individual a desenvolver fora das aulas: Simulação de parte de um processo de recuperação de um produto biológico.

Metodologia de avaliação
Realização de um teste escrito (50% da nota final) e componente prática (50% da nota final). A parte prática é constituída por um trabalho de grupo (30%) e por um individual (10%). A assiduidade e participação é valorizada em 10% da nota final.

Bibliografia
- Westerberg, A. e Biegler, L. e Grossmann, I. (1997). Systematic Methods of Chemical Process Design. New York: Prentice-Hall
- Smith, R. (2005). Chemical Process Design and Integration. New York: John Wiley & Sons
- Shaeiwitz, W. e Bailie, R. e Turton, R. (2009). Analysis, Synthesis and Design of Chemical Processes. New York: Prentice-Hall
- Pinho, H. (0). Material de apoio.Acedido em31 de janeiro de 2017 em www.e-learning.ipt.pt

Método de interação
Aulas teóricas expositivas e demonstrativas, envolvendo a resolução de casos práticos pelos alunos.
Aulas teórico-práticas onde se desenvolve a conceção, simulação e integração de processos químicos por meios computacionais.

Software utilizado nas aulas
Nas aulas teórico-práticas são usadas aplicações de simulação e integração de processos, como é o caso das aplicações DWSIM e HINT, e recorre-se ao uso de folhas de cálculo e das suas funcionalidades (Excel).