Publicação em Diário da República: Despacho n.º 15239/2016 - 19/12/2016
5 ECTS; 2º Ano, 2º Semestre, 30,0 T + 15,0 PL + 15,0 TP , Cód. 814221.
Docente(s)
- José Manuel Quelhas Antunes (1)(2)
(1) Docente Responsável
(2) Docente que lecciona
Pré-requisitos
Não Aplicável.
Objetivos
Desenvolvimento de competências para projetar e analisar o desempenho de reatores químicos ideais recorrendo a modelos matemáticos que incorporam a cinética química das reações e os balanços de massa e energia. Desenvolvimento de competências para análise do desempenho de reatores cujo comportamento não pode ser considerado ideal através das funções e modelos da Teoria de Distribuição de Tempos de Residência.
Programa
1. Introdução.
1.1. A Engenharia da reação química e o projeto de um reator.
1.2. Reatores homogéneos ideais. Classificação, caracterização e seleção de reatores.
1.3. Conceito de balanços: de matéria, energia, globais, macroscópicos e microscópicos.
2. Reação química.
2.1. Parâmetros quantitativos da evolução de uma reação.
2.2. Noções de cinética química. Métodos de determinação da cinética de uma reação.
3. Análise do desempenho de reatores ideais: Balanços de matéria e de energia.
3.1. Reatores descontínuos. Tempo de retenção e tempos de paragem. Reatores Semi-descontínuos.
3.2. Reatores contínuos com agitação. Bateria de reatores contínuos com agitação.
3.3. Reatores tubulares.
4.Teoria da distribuição de tempos de residência DTR
4.1. Características principais da função DTR. Determinação experimental da função DTR.
4.2. Projecto de reatores com escoamento não ideal através da DTR: modelos de segregação total, de mistura máxima, de reatores em cascata e de pistão difusional.
4.3. Utilização de métodos computacionais para aplicação da Teoria DTR.
Tarefas Teórico/Práticos Computacionais:
- Determinação da Ordem da Reação.
- Determinação da DTR em Reatores Contínuos e Previsão da Conversão a obter.
Metodologia de avaliação
A classificação final em avaliação contínua é obtida pela ponderação da classificação obtida em 2 testes escritos (70%, cada 35%) e em tarefas teórico/práticas computacionais (30%). A classificação final em épocas de avaliação final é obtida por teste escrito (70%) e pela classificação obtida nas tarefas teórico/práticas computacionais (30%). Serão excluídos da avaliação final os alunos que não comparecerem a pelo menos 2/3 das aulas TP/PL de acordo com o regulamento académico em vigor e salvo as exceções nele previstas, ou que não realizarem as 2 tarefas teórico/práticas computacionais durante o período de contato. Em todas as épocas de avaliação, para poderem aprovar à UC, os alunos têm de obter uma classificação mínima de 7 valores em 20 em qualquer prova escrita ou tarefa teórico/prática computacional, e uma classificação final mínima de 10 valores.
Bibliografia
- Bischoff, K. e Froment, G. (2010). Chemical Reactor Analysis and Design. New York: John Wiley & Sons
- Fogler, H. (2016). Elements of Chemical Reaction Engineering. New Jersey: Prentice-Hall
- Levenspiel, O. (1999). Chemical Reaction Engineering. New York: John Wiley
- Ribeiro, F. e Lopes, J. e Lemos, F. (2002). Reactores Químicos. Lisboa: IST Press
Método de Ensino
Aulas teóricas em que se expõem os conceitos relativos à disciplina, aulas teórico-práticas em que são propostos exercícios de aplicação e aulas práticas em que são realizados alguns trabalhos de índole computacional
Software utilizado nas aulas
MS Excel
Mathworks Matlab
Aprovado em Conselho Técnico Cientifico: 02 de abril de 2024
Download da Ficha da Unidade Curricular (FUC)
