Operações Unitárias

Imagem d@ Álvaro Frederico Campos Vaz [Ficheiro Local]
Álvaro Frederico Campos Vaz
Código:
16016
Ano:
3
Semestre:
S2
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
PL(15H)/T(30H)/TP(15H)
Área Científica:
Química Industrial
Objectivos de Aprendizagem:
Pretende-se que o aluno aprenda a identificar as diferentes operações unitárias típicas da indústria química, a classificá-las em função dos princípios físico-químicos e de fenómenos de transferência associados e a determinar as variáveis de projeto e a sua metodologia de cálculo.

No final da UC o aluno deve ser capaz de:
1. Determinar fatores de forma de sólidos particulados, traçar análises granulométricas e compreender o significado do Diâmetro de Bond.
2. Compreender o movimento das partículas num fluido e saber determinar velocidades de queda.
3. Conhecer os tipos de filtros e aplicar as equações básicas da filtração.
4.Compreender a lixiviação e a extração líquido-líquido e saber estabelecer balanços e determinar o número de andares para atingir o rendimento pretendido.
5.Saber caracterizar um sistema gás-vapor e usar cartas psicrométricas.
6.Perceber o equilíbrio líquido-vapor e saber estabelecer balanços a pratos teóricos em colunas de destilação ou de absorção gasosa.
Conteúdos programáticos:
1.Operações Unitárias em Química Industrial
2.Operações com sólidos granulares. Moagem e peneiração: fatores de forma, diâmetros médios e de Bond, análise granulométrica, energia de moagem.
3.Operações de separação sólido-fluido. Sedimentação: equações básicas para o cálculo da velocidade de sedimentação de finos e grossos; Filtração: tipos de filtros, modos de filtração e equações básicas de filtração
4.Lavagem de sólidos e extração líquido-líquido com solventes imiscíveis:Nomenclaturas, relações de equilíbrio, balanços de massa
5.Humidificação e Secagem:Índices de humidade, temperaturas de termómetro seco e húmido, cartas psicrométricas, condicionamento de ar
6.Absorção gasosa e esgotamento de soluções:teoria dos dois filmes, coeficientes de filme, balanços de massa
7.Destilação:misturas líquidas,coeficientes de atividade e volatilidade relativa, reta operatória e curva de equilíbrio,posicionamento do prato de alimentação, número de andares teóricos
8.Projeto de uma operação unitária
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
As atividades de ensino-aprendizagem constam de teórico-práticas. As aulas de vertente mais teórica são sempre interativas, sendo a exposição da matéria feita de modo a incentivar a participação dos alunos no desenrolar da aula. Nas aulas de cariz mais teórico-prático, os problemas de aplicação da matéria são resolvidos apenas pelos alunos, verificando-se a intervenção do docente com alguma explicação teórica apenas quando se observa a dificuldade generalizada na resolução das questões colocadas.
A avaliação consta de 2 frequências e/ou 1 exame (80%) e o projeto de uma operação unitária com apresentação oral (20%).
Os alunos aprovados por frequência estão dispensados de exame.
Obtenção de frequência: Média ponderada dos 2 testes igual ou superior a 6 e realização do projeto.
Aprovação por frequência: Média ponderada dos 2 testes e do projeto igual ou superior a 10 valores, não podendo a nota de qualquer um dos testes ser inferior a 6 valores.
Bibliografia principal:
Chhabra, R., & Basavaraj, M. G. (Eds.). (2019). Coulson and Richardson’s chemical engineering: Volume 2A: Particulate systems and particle technology (6th ed.). Butterworth-Heinemann.
Costa Farelo, M. F., & Carreira Lopes, A. M. (2004). Processos de separação. UBI
McCabe, W. L., Smith, J. C., & Harriott, P. (2021). Unit operations of chemical engineering (7th ed.). McGraw-Hill.
Ray, A. K. (Ed.). (2019). Coulson and Richardson’s chemical engineering: Volume 2B: Separation processes (6th ed.). Butterworth-Heinemann.
Língua:
Português